Схема зарядного устройства для никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов
Самодельное зарядное устройство для никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов, принципиальная схема. Чтобы аккумулятор служил долго нужно обеспечить его оптимальный режим, как зарядки, так и разрядки.
Никель-кадмиевым аккумуляторам присущ так называемый «эффект памяти». Заключающийся в том, что если зарядить неполностью разряженный аккумулятор, то при дальнейшей разрядке он отдаст только часть энергии, начиная с того уровня, с которого началась зарядка.
Поэтому, перед началом зарядки аккумулятор желательно разрядить до напряжения менее 1V. И только после этого начинать зарядку.
Принципиальная схема
На рисунке показана схема зарядного устройства, — приставки к лабораторному источнику питания, которая выполняет измерение напряжения на аккумуляторе, разряд аккумулятора до 1V перед началом заряда и заряд его до 1,4V.
Само зарядное устройство состоит из стабилизатора тока на А1.
Величину тока зарядки можно установить на уровне 60мА, 80мА или 120 мА переключателем S2.
Включение и выключение зарядного устройства производится с помощью транзисторов VT3 и VТ4. Чтобы началась зарядка на базу VT3 нужно подать логической ноль. А для прекращения зарядки — единицу (через резистор R14).
Цепь разрядки выполнена на транзисторном ключе на VТ5 и VТ6, включенных по схеме составного транзистора. Разрядной нагрузкой является резистор R16.
Измеряет напряжение на аккумуляторе (G1) измеритель на поликомпараторной микросхеме А1. Светодиоды HL1-HL6 индицируют напряжение на аккумуляторе, а каскады на VТ1 и VТ2 формируют логические уровни для подачи информации о напряжении на аккумуляторе на простую логическую схему управления на двух RS-триггерах выполненных на элементах микросхемы К561ЛЕ5. Теперь рассмотрим работу схемы в целом. При подключении аккумулятора микросхема
А1 измеряет напряжение на нем. Результат измерения можно видеть на табло из шести светодиодов. Измерение производится без нагрузки. Чтобы узнать напряжение под нагрузкой нужно нажать кнопку «Пуск» S1.
При этом RS триггер D1.3-D1.4 устанавливается в состояние с логической единицей на выходе D1.4. Транзисторный ключ VT5-VT6 открывается и нагружает аккумулятор резистором R16.
Если при этом напряжение на аккумуляторе падает до 1V и ниже открывается один из диодов VD1-VD3, что приводит к открыванию транзистора VТ2.
На его эмиттер появляется напряжение логической единицы, которое, спустя некоторое время (R8-C2) переключает RS-триггер D1.3-D1.4 в противоположное состояние.
Рис. 1. Принципиальная схема зарядного устройства для никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов.
Нагрузка (R16) от аккумулятора отключается. В то же время, единица, возникшая на выходе D1.3 устанавливает триггер D1.1-D1.2 в состояние с логическим нулем на выходе D1.2. Это приводит к включению зарядного устройства на А2 (открывается VТ4). Начинается зарядка аккумулятора.
Если напряжение на нагруженном аккумуляторе больше 1V он будет удерживаться под нагрузкой до тех пор, пока напряжение на нем не станет равным 1V или ниже. И только после этого начнется зарядка.
Зарядка будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет 1,4V. После этого откроется транзистор VТ1 и на его коллекторе установится напряжения уровня логической единицы. RS-триггер D1.1-D1.2 переключится в состояние с единицей на выходе D1.2, и зарядка аккумулятора прекратится.
Недостаток данной схемы в том, что в одно и то же время можно заряжать только один аккумулятор. Невозможно заряжать аккумуляторные батареи.
Даже, если сделать на входе микросхемы А1 переключаемый делитель, работать зарядное устройство с батареей хорошо не сможет, так как невозможно по общему напряжению батареи определить насколько разряжен тот или другой аккумулятор, входящий в неё. Поэтому, если нужно заряжать несколько аккумуляторов одновременно, нужно сделать соответствующее число таких схем.
Детали и налаживание
Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить отечественным аналогом К176ЛЕ5 или любым зарубежным аналогом.
Микросхему LM3914 можно заменить каким-то аналогом, но при условии линейной индикации (не логарифмической) методом бегущей точки. Либо собрать компараторную схему на операционных усилителях.
Налаживание заключается в установке тока зарядки подбором сопротивлений R10-R12 и в калибровке измерителя напряжения путем подстройки резистора R2.
Еще один момент, — когда светодиод HL6 не горит, напряжение на R4 должно быть равно нулю. Если это не так, — нужно включить в эмиттерную цепь VТ1 диод типа КД522, в прямом направлении.
Это же касается и транзистора VТ2 (напряжение на его коллекторе должно быть равно нулю, когда не горят светодиоды HL1, HL2, HL3).
Замков В. С. РК-08-08.
Ni zn аккумуляторы. Простое зарядное устройство для никель-цинковых аккумуляторов на TP4056. Радиотехника, электроника и схемы своими руками
Простое зарядное устройство для никель-цинковых аккумуляторов на TP4056
Эксперимент по эксплуатации никель-цинковых аккумуляторов , начатый в прошлом году, привёл к поиску зарядного устройства. Первая зарядка была произведена вообще от блока питания. Соединив элементы последовательно в готовом китайском держателе , на них было подано напряжение 3,8 вольт согласно рекомендациям заряжать напряжением 1,9 вольт каждый. Окончание заряда отслеживалось по падению зарядного тока.
В дальнейшем мы придумали универсальное зарядное устройство на микроконтроллере, прототип которого описан . Им можно заряжать любые аккумуляторы, от привычных никель-кадмиевых и никель-металл-гидридных до литиевых и даже свинцовых. Параллельно при этом ведётся подсчёт залитых миллиампер-часов, а для тестирования и восстановления есть режим разряда с аналогичным подсчётом. Это заметно упростило процесс, но как-то понадобилось заряжать ещё один комплект Ni-Zn, а собирать ещё одно универсальное зарядное устройство было лень, тем более, что требовался просто заряд без особого контроля и мониторнига.
Сразу закрались мысли, нельзя ли как-то переделать популярный китайский модуль зарядки лития на микросхеме TP4056 ? Разница в напряжении — 0,4 вольта. Но у TP4056 нет отдельного входа для слежения за напряжением, всё это находится внутри микросхемы. Поэтому подумалось, нельзя ли лишние доли вольта как-то погасить? Для подобных вещей часто используют диоды с их падением напряжения. Этот параметр также называется прямым напряжением диода и приводится в даташите в виде графика вольтамперной характеристики. Изучив эти графики, стало понятно, что нужным падением напряжения обладают лишь диоды Шоттки: на малых токах оно как раз находится в районе 0,4 вольт.
Для проверки мы выбрали диод 1N5818, подключив его последовательно с заряжаемыми аккумуляторами. В китайском модуле был заменён токозадающий резистор с 1,2 кОм на 2,55 кОм для тока в районе 500 мА. Идея частично сработала, но на малом токе — 50мА в конце зарядки — аккумулятор стоял слишком долго — более 2 часов, а до полного заряда не хватало всего 0,5В. Если ещё подержать, то, вероятно, через некоторое время аккумуляторы зарядятся полностью, и такой режим дозаряда даже скорее всего правильный. Напряжение на двух последовательно соединённых никель-цинковых аккумуляторах должно составлять 3,8 вольт, что соответствует 1,9 вольт на аккумулятор. После этого им следует дать «отлежаться», пока напряжение не опустится до 1,6 вольт, и можно пользоваться.
Полученное таким образом зарядное устройство является, по-видимому, самым простым и наиболее дешёвым вариантом с приличной функциональностью. Готовые зарядки для NiZn на Али, например, стоят соответственно самим аккумуляторам. А если применённый здесь модуль дополнить популярным USB-тестером, то получится ещё более функциональное зарядное устройство.
На модуле с
*Примечание:
К сожалению маркетинговые игры в завышение емкости аккумуляторов стали уже нормой для производителей. Вообще говоря,производители аккумуляторов предлагают поставщикам завышать емкость, по крайней мере на 30%, при маркировке этикеток аккумуляторов 1800мАч 2300мАч и даже больше! В этом может быть ничего страшного для магазина игрушек, но такая тактика маркетинга способна выжить 1 неделю в нашем магазине с отзывами и обзорами клиентов, и именно поэтому мы гарантируем нашим Turnigy 1500mAh Ni-Zn аккумуляторам по меньшей мере, 1500мАч емкости
примечание переводчика:
http://habrahabr.ru/post/89264/
Turnigy Ni-ZN (Nickel-Zinc) batteries offer high voltage and excellent cycle life when compared with Ni-CD/Ni-MH batteries.
The nominal voltage of these Turnigy Ni-ZN cells is 1.6V compared to that of only 1.2V with Ni-CD/Ni-MH. This means more power for your device and longer usable capacity. Our Ni-ZN cells provide on average 50% more usable capacity per cycle compared to a standard Ni-CD/Ni-MH cell of the same rated capacity.
Category: Rechargeable AA battery
Capacity: 1500mAh
Voltage: 1.6V
Chemistry: Ni-ZN High Voltage
Weight: 25g
Dimensions: 49x14mm
*Note: When charging these Ni-ZN cells, set your charger to Ni-CD/Ni-MH mode using CV (constant voltage) charge function. Set the cutoff voltage to 1.9V per cell.
We guarantee our cells are true to their capacity!
Sadly battery marketing is an evil game, with overstated capacity being the industry norm. Generally speaking, battery factories will suggest vendors to overstate the capacity by at least 30%, marking 1800mAh cells with 2300mAh labels or more!
Turnigy Ni-Zn (никель-цинковые) батареи обеспечивают высокое напряжение и отличный жизненный цикл по сравнению с Ni-CD/Ni-MH батареями.
Номинальное напряжение этих Turnigy Ni-Zn аккумуляторов 1,6В в отличии от 1,2В у Ni-CD/Ni-MH. Это означает больше мощности и больше полезной емкости. Наши Ni-Zn аккумуляторы обеспечивают в среднем на 50% больше полезной емкости за один цикл по сравнению со стандартным Ni-CD/Ni-MH аккумулятором той же номинальной мощности.
*Примечание: При зарядке этих Ni-Zn аккумуляторов, установить зарядное устройство в режим Ni-CD/Ni-MH функции заряда CV (постоянное напряжение) . Установить напряжение отсечки 1,9 В на «банку».
Мы гарантируем что наши аккумуляторы соответствуют заявленной емкости!
К сожалению маркетинговые игры в завышение емкости аккумуляторов стали уже нормой для производителей. Вообще говоря,производители аккумуляторов предлагают поставщикам завышать емкость, по крайней мере на 30%, при маркировке этикеток аккумуляторов 1800мАч 2300мАч и даже больше!
В этом может быть ничего страшного для магазина игрушек, но такая тактика маркетинга способна выжить 1 неделю в нашем магазине с отзывами и обзорами клиентов, и именно поэтому мы гарантируем нашим Turnigy 1500mAh Ni-Zn аккумуляторам по меньшей мере, 1500мАч емкости.
примечание переводчика: беглый поиск выдал много разного, вот ссылка на обзор аналогичного аккумулятора другого производителя:
http://habrahabr.ru/post/89264/
Приобретал я NiZn аккумуляторы (не по этой ссылке, правда). AA были заявлены как 2800 мВт*ч (просто элементы в зеленой оболочке с падписью как на матричном принтере напечатанной), AAA — 1150 мВт*ч (эти в нормальной оболочке, под брендом UltraCell). В реале элементы AA выдали 1400-1480 мА*ч (т.е., весьма похоже на элементы PowerGenix) или 2250 мВт*ч при разряде током 500 мА. AAA элементы выдали 560-580 мА*ч (или 900 мВт*ч) при разряде током 200 мА. Так что тут обычное китайское приукрашивание характеристик, но не более. Примерно 10-15% из них имели высокий саморазряд (продавцы без проблем высылали замену).
Насчет же зарядки Z4… она явно была сделана изначально под Li-ion, и только затем добавлены дополнительные напряжения для LeFePO4, NiZn, NiMH. Что касается ее схемотехники, то это стандартный блокинг-генератор, преобразующий 220 В в примерно 12 В, и импульсный преобразователь на MC34063 с 12 В в нужное напряжение (от 1,46 до 4,20 В в зависимости от положения переключателя). Никакого микропроцессора или специализированного контроллера заряда нет — это просто тупой стабилизатор напряжения с ограничением по току. Для указанной микросхемы свист, шипение и т.п. звуковые эффекты — вполне нормальное явление, они вызваны самим принципом работы микросхемы (частота преобразования не фиксирована, и ее изменение и слышно как свист и шипение). На безопасность не влияет. Гораздо больше внимания надо уделять тому, чтобы не включить одновременно сеть и внешний источник питания. Они никак не развязаны, т.е. предсказать результат будет сложно.
MC34063 выдает запрограммированное переключателем напряжение (1,46 В для NiMH, 1,86 В для NiZn, 3,63 В для LiFePO4 и 4,20 В для Li-ion), которое затем из одной точки подается на все 4 аккумулятора через резисторы по 0,3 Ом. Собственно, вся развязка аккумуляторов друг от друга — это эти резисторы (бывает и хуже — просто параллельное включение). Хочу заметить, что 1,46 В мало для зарядки NiMH, а 1,86 В — для зарядки NiZn. Чтобы нормально их заряжать этим ЗУ, надо его доработать напильником (впаять пару резисторов, которые приведут к тому, что напряжение поднимется до 1,49 В и 1,91 В соответственно). Для Li-ion ничего дорабатывать не надо.
Про 1200 мА — вранье, общий ток вряд ли превысит 500-600 мА на все аккумуляторы (это ограничение заложено в схеме токоограничения MC34063). В принципе, можно его немного сдвинуть (сама микросхема может до 750 мА выдавать без опасности перегрева), но потянет ли это преобразователь 220-12 — неизвестно.
Насчет индикаторов — на них можно не смотреть. Они отключаются тупо по напряжению (1,42 В для NiMH и 1,80 В для NiZn, и только для Li-ion при 4,20 В). 1,42 В и 1,80 В — это очень мало, фактически, аккумуляторы при этом заряжены, от силы, наполовину. Даже когда индикаторы погасли, аккумуляторы продолжают заряжаться как ни в чем не бывало. Для полной зарядки пары AA NiZn аккумуляторов надо часов 20 (после доработки время снижается примерно до 10 часов), более точно можно определить мультиметром (напряжение на аккумуляторе достигнет 1,85-1,86 В).
Итог: NiZn аккумуляторы достаточно интересны, хотя и могут оказаться неподходящими для определенной техники (не рекомендую использовать их в устройствах, работающих от 2 аккумуляторов — в них может стоять повышающий преобразователь, который не может выдать напряжение ниже, чем на входе, а 3,7 В может оказаться слишком много для микросхем, рассчитанных на 3,3 В). Зарядка же — конструктор для любителя. После доработки годится для зарядки нечетного количества NiZn аккумуляторов (нормальные ЗУ их, обычно, только парами заряжают).
Откопал свой старенький Olympus Camedia C-500 Zoom , который я долго считал не рабочим, из-за одного глюка, если можно его так назвать… При включении фотоаппарата он быстро разряжался или вообще не включался. Но до недавнего времени, проверяя его на различных батарейках и аккумуляторах, я определил, что дело вовсе не в фотоаппарате, а низком напряжении в Ni-Mh аккумуляторах.
Olympus C-500 отлично работает на щелочных батарейках, а вот с аккумуляторами Ni-Cd и Ni-Mh он отказывает включаться, точнее, не со всеми аккумуляторами. Проверяя различия технических характеристик и сравнивая с эталонными (работающими аккумуляторами), было замечено, что у многих элементов питания сильно проседает напряжение при нагрузке, так как у Ni-Cd и Ni-Mh оно составляет 1,2 Вольт. И тут я задумался об их замене на альтернативные перезаряжаемые источники питания на NIZN аккумуляторы + отзыв от меня.
NIZN (NI-ZN) аккумуляторы — никель-цинковые аккумуляторы в отличии от Ni-Cd и Ni-Mh:
- выдают 1,6 Вольт а не 1,2, что делает их идеальным решением для
- NiZn имеет высокое напряжение и в конце разряда
- небольшой ресурс (250-370 циклов заряд-разряд)
- отдают 80-85 % от указанной энергии
- для достижения MAX числа циклов рекомендуется заряжать на 80-90 %
- маленькое внутреннее сопротивление (единицы миллиом) = большие зарядные и разрядные токи
- штатная зарядка за 2 часа
- заряжать до 1,8 Вольт и ждать пока упадет до 1,6 — НЕ ДО ЗАРЯЖАТЬ !
Имеют NIZN аккумуляторы память
Нет! У NIZN аккумуляторов отсутствует эффект памяти , который присутствовал в Ni-Cd, теперь не придется контролировать процесс заряда — разряда и до разряжать батареи если в потребителе (например фотоаппа)
NIZN аккумуляторы купить
Сегодня можно купить на китайских торговых площадках. На aliexpress есть неплохой проверенный продавец элементов питания под маркой PKCELL (оф. сайт производителя www.pkcell.net), который уже попал под тест-обзор на сайте mysku.ru пользователей Rimlyanin и Melafon :
Зарядка NIZN
Производитель PKCELL предлагает свое решение зарядного устройства для своих NIZN аккумуляторов, но я настаиваю обойтись без них, и прочитать несколько рекомендаций по зарядке NIZN без предлагаемого производителем зарядного устройства:
- По максимальному напряжению. Если ваше зарядное устройство поддерживает, выставить значение ограничения по напряжению 1,9 Вольт. (Voltage Cut-Off).
- Так же как в первом случае, установить зарядное устройство в режим Ni-CD/Ni-MH функции заряда CV (постоянное напряжение) . Установить напряжение отсечки 1,9 В на «банку».)
- Ограничение по емкости заряда, тут все просто, выключить режим и указать рекомендуемую 80-90% емкости.
- Можно заряжать используя режим для заряда LiFe аккумуляторов, но будьте внимательны — при этом режиме количество аккумуляторов Ni-Zn должно быть два на одну банку LiFe.
- Зная постоянный ток заряда зарядного устройства, можно отслеживать процесс зарядки по времени.
Зарядное устройство для Ni-Zn можно собрать саму по очень простой схеме:
В схеме можно произвести замену, что сделает ее дешевле и проще:
- Стабилитрон 2С107А заменить на резистор 240 Ом 0.125 Вт
- Резистор k47 (470 Ом) оставить 0.125 Вт
- конденсатор m1 (0,1 мкФ) убрать
- Сопротивление 1.0E (1 Ом) замкнуть, тем самым исключив его из схемы
При этом напряжение на выходе составит 1,888 Вольт, что еще лучше. При полном заряде аккумулятора ток заряда будет стремиться к нулю.
Мне же удалось зарядить Ni-Zn с помощью китайской интеллектуальной зарядки BM110, не смотря на обещанные продавцом поддержку только Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов, в процессе заряда BM110 закончила заряд при достижении напряжения на NiZn аккумуляторе 1,9 вольт.
ОДНО НО, мы вставляем аккумуляторы и BM110 показывает Full , но стоит кнопкой MODE включить режим CHARGE и запустится процесс заряда учитывающий NiZn аккумулятор, который продлится до достижения напряжения 1,9 вольт.
Зарядное устройство BM110 было приобретено на Aliexpress у продавца Shenzhen City Boda International Trading Co.,Ltd. ссылка на товар BM110 Intelligent Digital Battery Charger Tester LCD Multifunction for 4 AA AAA Rechargeable AKKU +free shipping . (покупал за 31.29$, на сегодня цена товара 24.34$)
Разрядка пока не проверялась, но есть отзыв реального пользователя:
Лучше использовать специальную от хоббитов. Но при эксперименте BM110 зарядила NiZn полностью и потом разрядила, показав заявленную емкость. Правда, нет гарантий, что она не убьет их при долгой эксплуатации. Но как временную можно использовать.
— guru (пользователь форума forum.trackchecker.ru)
Не допускать напряжения разряда ниже 1,5 Вольт , дальше напряжение стремительно падает и 1.3 похоже предел, но доводить до этого не рекомендую. На эту тему есть хороший график разряда Ni-Zn аккумуляторов
Здесь представлен:
- разряд 10 шт. Ni-Zn аккумуляторов PowerGenix (голубые графики)
- разряд 10 шт. Ni-Mh аккумуляторов Eneloop (черные графики)
Приобретенные мною Ni-Zn аккумуляторы PKCELL показали 1,74 Вольт, продавцом поставляются в упаковке показанной выше или как в моем случае в прозрачный термоусаживающий пакет.
Реальная емкость приобретенных мною аккумуляторов PKCELL 1500 мА, по замерам заряд — разряд BM110:
На фото тот самый момент, когда разрядка на некоторых аккумуляторах уже закончилась, а другие вот вот начнут заряжаться или уже начали.
Возможно это сделано, что бы конкурировать с емкостью Ni-Mh аккумуляторов. Показатели неплохие, судя по информации из других источником, так как это нормальные показатели их емкости (см.
В течение целых пятидесяти лет портативные устройства для автономной работы могли полагаться исключительно на никель-кадмиевые источники питания. Но кадмий очень токсичный материал, и в 1990-х на смену никель-кадмиевой технологии пришла более экологичная никель-металл-гидридная. По сути эти технологии очень схожи, и большинство характеристик никель-кадмиевых аккумуляторов передались по наследству никель-металл-гидридным. Но тем не менее, для некоторых применений никель-кадмиевые аккумуляторы остаются незаменимыми и используются по сей день.
1. Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd)Изобретенный Вальдмаром Юнгнером в 1899 году, никель-кадмиевый аккумулятор имел несколько преимуществ по сравнению со свинцово-кислотным, единственным существовавшим тогда аккумулятором, однако был более дорогим из-за стоимости материалов. Развитие этой технологии было довольно медленным, но в 1932 году был сделан значительный прорыв — в качестве электрода стал использоваться пористый материал с активным веществом внутри. Дальнейшее усовершенствование было сделано в 1947 году и решило проблему газопоглощения, что позволило создать современную герметичную необслуживаемую никель-кадмиевую батарею.
На протяжении многих лет именно NiCd батареи служили в качестве источников питания для двухсторонних радиостанций, экстренной медицинской техники, профессиональных видеокамер и электроинструмента. В конце 1980-х были разработаны ультраемкие NiCd аккумуляторы, которые потрясли мир своей емкостью, на 60% превышающей показатель стандартной батареи. Это было достигнуто благодаря размещению большего количества активного вещества в батарее, но добавились и недостатки — повысилось внутреннее сопротивление и уменьшилось количество циклов заряда/разряда.
NiCd стандарт остается одним из самых надежных и непритязательных среди аккумуляторных батарей, и авиационная отрасль остается верной этой системе. Тем не менее, долговечность этих аккумуляторов зависит от надлежащего обслуживания. NiCd, и отчасти NiMH аккумуляторы, подвержены эффекту “памяти”, который приводит к потере емкости, если периодически не делать полный цикл разряда. При нарушении рекомендованного режима зарядки аккумулятор будто помнит, что в предыдущие циклы работы его емкость не была использована полностью, и при разряде отдает электроэнергию только до определенного уровня. (Смотрите: Как восстановить никелевый аккумулятор ). В таблице 1 перечислены преимущества и недостатки стандартного никель-кадмиевого аккумулятора.
| Преимущества | Надежный; большое количество циклов при правильном обслуживании Единственный аккумулятор, способный к ультрабыстрой зарядке с минимальным стрессом Хорошие нагрузочные характеристики, прощает их преувеличение Длительный срок хранения; возможность хранения в разряженном состоянии Отсутствие специальных требований к хранению и транспортировке Хорошая производительность при низких температурах Самая низкая стоимость одного цикла работы среди всех аккумуляторов Доступен в широком диапазоне размеров и вариантов исполнения |
| Недостатки | Относительно низкая удельная энергоемкость в сравнении с более новыми системами Эффект “памяти”; необходимость периодического обслуживания для его избежания Кадмий является токсичным материалом, необходима специальная утилизация Высокий саморазряд; нуждается в подзарядке после хранения Низкое напряжение ячейки в 1,2 вольта, требует построения многоячеечных систем для обеспечения высокого напряжения |
Таблица 1: Преимущества и недостатки никель-кадмиевых батарей.
2. Никель-металл-гидридные аккумуляторы (NiMH)Исследования никель-металл-гидридной технологии начались еще в 1967 году. Однако нестабильность металл-гидрида тормозила разработку, что в свою очередь привело к развитию никель-водородной (NiH) системы. Новые гидридные сплавы, обнаруженные в 1980-х, решили проблемы с безопасностью, и позволили создать аккумулятор с удельной энергоемкостью на 40% большей, чем у стандартного никель-кадмиевого.
Никель-металл-гидридные аккумуляторы не лишены недостатков. Например, их процесс зарядки более сложен, чем у NiCd. С саморазрядом в 20% за первые сутки и последующей ежемесячной в 10%, NiMH занимают одну из лидирующих позиций в своем классе. Модифицируя гидридный сплав, можно добиться снижения саморазряда и коррозии, но это добавит недостаток в виде уменьшения удельной энергоемкости. Но в случае использования в электротранспорте, эти модификации весьма полезны, так как повышают надежность и увеличивают срок службы батарей.
3. Использование в потребительском сегментеNiMH батареи в данный момент являются одними из самых легкодоступных. Такие гиганты отрасли как Panasonic, Energizer, Duracell и Rayovac признали необходимость присутствия на рынке недорогого и долговечного аккумулятора, и предлагают никель-металл-гидридные источники питания разных типоразмеров, в частности АА и ААА. Производителями тратятся большие усилия, чтобы отвоевать часть рынка у щелочных батарей.
В этом сегменте рынка никель-металл-гидридные батареи являются альтернативой перезаряжаемым щелочным батареям , которые появились еще в 1990 году, но из-за ограниченного жизненного цикла и слабых нагрузочных характеристик не снискали успеха.
В таблице 2 сравниваются удельная энергоемкость, напряжение, саморазряд и время работы батареек и аккумуляторов потребительского сегмента. Представленные в АА, ААА и других типоразмерах, эти источники питания могут использоваться в портативных устройствах. Даже если у них может немного различается номинальный вольтаж, состояние разряда, как правило, наступает при одинаковом для всех фактическом значении напряжения в 1 В. Эта широта значений напряжения допустима, так как портативные устройства имеют некоторую гибкость в плане диапазона напряжений. Главное – необходимо вместе использовать только однотипные электрические элементы. Проблемы безопасности и несовместимость напряжения препятствуют развитию литий-ионных батарей в АА и ААА типоразмере.
Таблица 2: Сравнение различных батарей типоразмера АА.
* Eneloop является торговой маркой корпорации Sanyo, основанной на NiMH системе.
Высокий показатель саморазряда NiMH является причиной продолжающейся озабоченности потребителей. Фонарь или портативное устройство с батареей NiMH разрядится, если не пользоваться им несколько недель. Предложение заряжать устройство перед каждым использованием навряд ли найдет понимание, особенно в случае с фонарями, которые позиционируются как источники резервного освещения. Преимущество щелочной батареи со сроком хранения в 10 лет тут видится бесспорным.
В никель-металл-гидридной батарее от Panasonic и Sanyo под торговой маркой Eneloop удалось значительно уменьшить саморазряд. Eneloop может храниться без подзарядки в шесть раз дольше чем обычная NiMH. Но недостатком такой улучшенной батареи является немного меньшая удельная энергоемкость.
В таблице 3 приведены преимущества и недостатки никель-металл-гидридной электрохимической системы. В таблице не учтены характеристики Eneloop и других потребительских торговых марок.
| Преимущества | На 30-40 процентов большая емкость по сравнению с NiCd Менее склонны к эффекту “памяти”, могут быть восстановлены Простые требования к хранению и транспортировке; отсутствие регулирования этих процессов Экологически чистые; содержат только умеренно токсичные материалы Содержание никеля делает утилизацию самоокупающейся Широкий диапазон рабочих температур |
| Недостатки | Ограниченный срок службы; глубокие разряды способствуют ее уменьшению Сложный алгоритм зарядки; чувствительны к перезаряду Особые требования к режиму подзарядки Выделяют тепло во время быстрой зарядки и разряда мощной нагрузкой Высокий саморазряд Кулоновская эффективность на уровне 65% (для сравнения у литий-ионных — 99%) |
Таблица 3: Преимущества и недостатки NiMH батарей.
4. Железо-никелевые аккумуляторы (NiFe)После изобретения в 1899 году никель-кадмиевого аккумулятора шведский инженер Вальдмар Юнгнер продолжил исследования и пытался заменить дорогой кадмий более дешевым железом. Но низкая эффективность заряда и чрезмерное газообразование водорода заставили его отказаться от дальнейшего развития NiFe батареи. Он даже не стал патентовать эту технологию.
Железо-никелевый аккумулятор (NiFe) использует в качестве катода гидрат окиси никеля, анода — железо, а электролита — водный раствор гидроксида калия. Ячейка такого аккумулятора генерирует напряжение в 1,2 В. NiFe устойчив к излишнему перезаряду и глубокому разряду; может эксплуатироваться в качестве резервного источника питания в течение более чем 20 лет. Устойчивость к вибрациям и высоким температурам сделали этот аккумулятор самым используемым в горной промышленности в Европе; также он нашел свое применение для обеспечения питания железнодорожной сигнализации, также используется как тяговой аккумулятор для погрузчиков. Можно отметить, что во время Второй мировой войны именно железо-никелевые батареи использовались в немецкой ракете “Фау-2”.
NiFe имеет низкую удельную мощность — примерно 50 Вт/кг. Также к недостаткам стоит отнести плохую производительность при низких температурах и высокий показатель саморазряда (20-40 процентов в месяц). Именно это, вкупе с высокой стоимостью производства, побуждает производителей оставаться верными свинцово-кислотным батареям.
Но железо-никелевая электрохимическая система активно развивается и в недалеком будущем способна стать альтернативой свинцово-кислотной в некоторых отраслях. Перспективно выглядят экспериментальная модель ламельной конструкции, в ней удалось снизить саморазряд аккумулятора, он стал практически невосприимчив к пагубному воздействию пере- и недозарядки, а его срок службы ожидается на уровне 50 лет, что сопоставимо с 12-летним сроком службы свинцово-кислотной батареи в режиме работы при глубоких циклических разрядах. Ожидаемая цена такой NiFe батареи будет сравнима с ценой литий-ионной, и всего в четыре раза превышать цену свинцово-кислотной.
NiFe аккумуляторы, равно как и NiCd и NiMH , требуют особых правил зарядки — кривая напряжения имеет синусоидальную форму. Соответственно, использовать зарядное устройство для свинцово-кислотного или литий-ионного аккумулятора не выйдет, это даже может навредить. Как и все батареи на основе никеля, NiFe боятся перезаряда — он вызывает разложение воды в электролите и приводит к ее потере.
Сниженную в результате неправильной эксплуатации емкость такого аккумулятора можно восстановить путем приложения высоких токов разрядки (соразмерных значению емкости аккумулятора). Данную процедуру необходимо проводить до трех раз с длительностью периода разряда в 30 минут. Также следует следить за температурой электролита — она не должна превышать 46°С.
5. Никель-цинковые аккумуляторы (NiZn)Никель-цинковый аккумулятор похож на никель-кадмиевый тем, что использует щелочной электролит и никелевый электрод, но отличается по напряжению — NiZn обеспечивает 1,65 В на ячейку, в то время как NiCd и NiMH имеют показатель в 1,20 В на ячейку. Заряжать NiZn аккумулятор необходимо постоянным током с значением напряжения 1,9 В на ячейку, также стоит помнить, что этот вид аккумуляторов не рассчитан для работы в режиме подзарядки. Удельная энергоемкость составляет 100Вт/кг, а количество возможных циклов — 200-300 раз. NiZn не имеет в своем составе токсичных материалов и может быть легко утилизирован. Выпускается в различных типоразмерах, в том числе в АА.
В 1901 году Томас Эдисон получил патент США на перезаряжаемую никель-цинковую батарею. Позже его разработки были усовершенствованны ирландским химиком Джеймсом Драммом, который установил эти аккумуляторы на автомотрисы, которые курсировали по маршруту Дублин-Брей с 1932 по 1948 год. NiZn не получил должного развития из-за сильного саморазряда и короткого жизненного цикла, вызванного образованиями дендритов, что также часто приводило к короткому замыканию. Но совершенствование состава электролита уменьшило эту проблему, что дало повод снова рассматривать NiZn для коммерческого использования. Низкая стоимость, высокая выходная мощность и широкий диапазон рабочих температур делают эту электрохимическую систему крайне привлекательной.
6. Никель-водородные аккумуляторы (NiH)Когда в 1967 началась разработка никель-металл-гидридных батарей, исследователи столкнулись с нестабильностью гидритов металла, что вызвало сдвиг в сторону развития никель-водородного (NiH) аккумулятора. Ячейка такого аккумулятора включает в себя инкапсулированный в сосуд электролит, никелевый и водородный (водород заключен в стальной баллон под давлением в 8207 бар) электроды.
Зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторов на 4 канала
Добавить ссылку на обсуждение статьи на форуме
РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >
| Теги статьи: | Добавить тег |
Зарядное устройство для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Очень простое
Автор: Опубликовано 16.05.2006
Так, товарищи. Сейчас мы с вами будем заряжать аккумуляторы, просто, качественно, а главное — быстро. Для чего воспользуемся микросхемой MAX713 от компании MAXIM. Это специализированная микросхема, заточенная именно под зарядку указанных типов аккумуляторов.
Итак, что же она умеет — подходите ближе, сейчас увидите. Итак MAX713 позволяет:
- заряжать Никель-Кадмиевые и Никель-МеталлоГидридные аккумуляторы в количестве от 1 до 16 штук одновременно;
- в режиме быстрого заряда регулировать ток заряда от С/3 до 4С, где С — емкость аккумулятора;
- в режиме медленного заряда доводить аккумуляторы до кондиции током С/16;
- отслеживание состояния аккумулятора и автоматический переход от быстрого заряда к медленному;
- в отсутствии зарядного тока через микросхему «утекает» всего 5мкА от аккумуляторов;
- возможность отключения заряда по температурным датчикам или по таймеру;
Ну и хватит — и так вон сколько получилось. Как обычно, чтобы разговаривать предметно, смотрим на схему:
Вообще говоря, как мы помним еще со староглиняных времен, заряжать аккумуляторы рекомендовалось током 0,1С
, где С — емкость аккумулятора. Однако, с тех пор утекло много пива и производители научились делать более совершенные аккумуляторы, позволяющие учинять над собой такое безобразие, как быстрый заряд (Fast Charge). «It»s okey», говорят они — вы можете заряжать наши аккумуляторы гораздо большим током — главное не превышать значение 4С, иначе может случиться big-bada-bum.
Разумеется, чем больший зарядный ток используется в процессе зарядки, тем меньше времени нужно на эту самую зарядку. Однако, все же, увлекаться сильно не стоит — ток током, а долговечность аккумулятора тоже не последнее дело. Поэтому, в MAX713 реализован не только быстрый, но и медленный заряд (Trickle Charge
), который включается по достижении аккумулятором полного заряда большим зарядным током.
Схема, показанная выше позволяет заряжать два аккумулятора, ёмкостью по 1000мА/ч каждый, током С/2, то есть 500мА
. Имеется индикация включения питания —
HL1
и индикация быстрого заряда —
HL2
. Аккумуляторы включаются последовательно. Входное напряжение должно быть равно 6 вольтам. Вы еще тут? А ну бегом за паяльником!
Что? Вам надо заряжать четыре аккумулятора сразу? И не 1000мА/ч, а 1200? Ну ладно, тогда не бежим за паяльником, а слушаем дальше.
Как я уже говорил, эта микросхема позволяет заряжать до 16 аккумуляторов, током до 4С. Итак, что же от нас требуется, чтобы спроектировать зарядное устройство под наши конкретные цели?
- Определиться с зарядным током аккумуляторов. Неплохо было бы узнать, какой максимальный зарядный ток рекомендует производитель. Ну а если не узнали, тогда уж на свой страх и риск. Для начала, я бы не стал превышать С/2.
- Решить сколько аккумуляторов нужно заряжать одновременно. После этого, согласно Таблице 1 определить, куда припаивать выводы PGM0
и
PGM1
. Разумеется, чтобы не перепаивать каждый раз микросхему, нужно предусмотреть переключатель, если нужно заряжать разное количество аккумуляторов. - Подобрать входное напряжение на зарядное устройство. Оно может быть рассчитано по формуле: U=2+(1,9*N), где N — количество аккумуляторов Но это напряжение не может быть меньше 6 вольт. То есть, если вы будете заряжать даже один аккумулятор — входное напряжение должно составлять 6 вольт.
- Определить мощность выходного транзистора, после чего по справочнику подобрать подходящий. Мощность определяется так: P=(Uin — Ubatt)*Icharge
, где: Uin — максимальное входное напряжение, Ubatt — напряжение заряжаемых аккумуляторов — суммарное, разумеется, Icharge — зарядный ток. - Посчитать сопротивление R1. R1=(Vin-5)/5
— сопротивление получается в килоомах, чтобы получить Омы надо посчитанное значение умножить на 1000. - Определить сопротивление R6. R6=0.25/Icharge
Если Icharge подставляется в амперах, сопротивление мы получим в Омах, если а миллиамперах, то в килоомах. Не теряйтесь. - Выбираем время заряда. Это нужно для того, чтобы в случае неисправного аккумулятора, зарядное устройство не гоняло его, бедолагу бесконечное число часов, а отключило по таймеру, даже если аккумулятор и не зарядился. Для выбора времени заряда пользуемся Таблицей 2
. И прикручиваем ноги
PGM2
и
PGM3
согласно этой таблице.
Разумеется, не забудьте учесть при этом зарядный ток, который был выбран, а то может случиться так, что устройство отключится раньше, чем зарядится аккумулятор.
Собственно говоря и все. Дальше будут таблицы.
Таблица 1. Задание количества заряжаемых аккумуляторов.
| Количество аккумуляторов | Соединить PGM 1 с… | Соединить PGM 0 с… |
| 1 | V + | V+ |
| 2 | Не подсоединять | V+ |
| 3 | REF | V+ |
| 4 | BATT- | V+ |
| 5 | V+ | Не подсоединять |
| 6 | Не подсоединять | Не подсоединять |
| 7 | REF | Не подсоединять |
| 8 | BATT — | Не подсоединять |
| 9 | V+ | REF |
| 10 | Не подсоединять | REF |
| 11 | REF | REF |
| 12 | BATT- | REF |
| 13 | V+ | BATT- |
| 14 | Не подсоединять | BATT — |
| 15 | REF | BATT- |
| 16 | BATT- | BATT- |
Таблица 2. Задание максимального времени заряда.
| Время заряда (мин) | Выключение по падению напряжения | Соединить PGM 3 с… | Соединить PGM 2 с… |
| 22 | Выключено | V + | Не подсоединять |
| 22 | Включено | V + | REF |
| 33 | Выключено | V + | V+ |
| 33 | Включено | V + | BATT- |
| 45 | Выключено | Не подсоединять | Не подсоединять |
| 45 | Включено | Не подсоединять | REF |
| 66 | Выключено | Не подсоединять | V+ |
| 66 | Включено | Не подсоединять | BATT- |
| 90 | Выключено | REF | Не подсоединять |
| 90 | Включено | REF | REF |
| 132 | Выключено | REF | V+ |
| 132 | Включено | REF | BATT- |
| 180 | Выключено | BATT — | Не подсоединять |
| 180 | Включено | BATT- | REF |
| 264 | Выключено | BATT — | V+ |
| 264 | Включено | BATT — | BATT- |
См. так же: Хождение под мухой или две недели с MAX713.
| Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? | |
| 36 | 2 | 5 |
Зарядное устройство для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов
В наше время существует огромное количество типов зарядных устройств для никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металлогидридных (NiMH) аккумуляторов типоразмера АА или ААА. Существуют различные методики зарядки. Самая древняя и она же самая щадящая по отношению к аккумулятору — это зарядка стабильным током 0,1 от емкости, выраженной в ампер-часах до достижения напряжения на элементе 1,45-1,5 В, на что обычно требуется 12-14 часов.
Способы более быстрой зарядки большими токами часто оказываются губительными для здоровья аккумулятора, потому что должны индивидуально соответствовать конкретно взятому типу аккумулятора, что далеко не всегда реализуемо в зарядном устройстве: не станет же пользователь каждый раз перестраивать зарядное устройство или закупать абсолютно одинаковые аккумуляторы во всю аппаратуру, потому без крайней надобности быструю зарядку лучше не использовать. Если аккумулятор никель-кадмиевый, то перед зарядкой его нужно разрядить до напряжения 1 В, иначе он будет терять емкость, особенно, если каждый раз его заряжать не полностью разряженным, но такие аккумуляторы уже используются очень редко, на смену им приходят NiMH элементы, обладающие большей удельной емкостью и не склонные к эффекту памяти, однако имеющие значительно меньший ресурс количества циклов заряд-разряд. Существуют конечно фирменные зарядные устройства, учитывающие все нюансы правильного заряда аккумуляторов. Они определяют степень заряженности по напряжению на аккумуляторе или (и) по небольшому спаду напряжения в конце зарядки (дельта-U чувствительные устройства), контролируют они также и температуру аккумулятора. Но такие устройства очень дороги. Кроме того, готовые зарядные устройства часто заряжают последовательно соединенные 2 или 4 аккумулятора, что есть очень неправильно, поскольку при зарядке последовательно соединенных аккумуляторов практически невозможно обеспечить одинаковую степень их заряженности. Аккумуляторы часто имеют хоть и незначительный, но все же заметный разброс в параметрах, потому обеспечить их правильный заряд можно только контролируя процесс каждого аккумулятора отдельно.
Понятно, что изготовить в домашних условиях устройство, учитывающее все тонкости заряда практически невозможно — получится дороже готового фирменного. Таким образом, ставилась задача создать максимально простое зарядное устройство, которое будет однако абсолютно безопасным для здоровья аккумуляторов и максимально универсальным, подходящим для разных аккумуляторов, имеющихся в хозяйстве. Исходя из этого был выбран алгоритм зарядки стабильным током 200 мА для элементов типоразмера АА и 75 мА для аккумуляторов ААА. Степень заряженности определяется по напряжению на одном отдельно взятом аккумуляторе. Как показала практика, для здоровья аккумуляторов не страшно довольно значительное (-50 +100%) отклонение зарядного тока от положенных 0,1 от емкости. Намного опаснее недо- или перезаряд а также разная степень заряженности аккумуляторов, которые потом будут использоваться в одном устройстве. Исходя из таких соображений собрано зарядное устройство, схема которого приведена ниже.
Рис. 1. Схема зарядного устройства
Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до 7-12 В, которое потом стабилизируется импульсным стабилизатором, реализованным на транзисторах Т1-Т4 на уровне 4,9В. При одновременной зарядке четырех аккумуляторов стабилизатор выдает ток около 1 А, но благодаря импульсному режиму работы теплоотводы транзисторам не требуются.
Делитель напряжения R8R9 создает опорное напряжение 1,4В, которое сравнивается с напряжением на аккумуляторе, который заряжается, компаратором на OP1. Резистор R7 в цепи обратной связи создает гистерезис около 0,05 В, благодаря чему после достижения напряжения на аккумуляторе 1,45В зарядка прекращается и не включается до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не снизится до 1,35 В. Такой режим работы очень важен при кратковременных отключениях напряжения во время зарядки аккумуляторов: если зарядка не была завершена, то после возобновления электроснабжения она продолжится. Кроме того, устраняются повторные включения-отключения в конце зарядки.
Зарядный ток стабилизируется генератором стабильного тока на Т5 Т6, зарядный ток задается резистором R13. Пока напряжение на аккумуляторе не достигнет установленного порога, напряжение на выходе операционного усилителя практически равно напряжению питания, следовательно транзистор Т5 открыт, генератор стабильного тока работает, светодиод LED1 (оранжевый) светится, индицируя нормальный режим заряда. Когда напряжение на аккумуляторе повысится до 1,45 В, напряжение на выходе операционного усилителя снизится почти до 0, Т5 закроется, светодиод погаснет, зарядка прекратится. Особенностью схемы является то, что светодиод LED1 кроме функций индикации играет роль источника опорного напряжения для генератора стабильного тока.
Импульсный стабилизатор напряжения может использоваться один на несколько аккумуляторов (до 4 без теплоотвода на Т1, и до 8 с теплоотводом, при соответствующей мощности сетевого трансформатора и диодного моста). Количество модулей, обведенных линией и обозначенных на схеме А1 должно быть равно количеству одновременно заряжаемых аккумуляторов.
Настройка.
Сразу после сборки приступают к налаживанию устройства. Сначала подбирая сопротивление R5 в пределах сотен Ом, устанавливают напряжение стабилизации 4,9В, в точке, обозначенной на схеме. Проверяют стабильность напряжения, при изменении нагрузки от 20 мА до 1 А оно не должно изменяться более чем на 0,05В. Если планируется заряжать не более 2 аккумуляторов, верхний предел тока может быть 0,5 А. Проверяют, чтобы не перегревался транзистор Т1. Его сильный нагрев более 50-60oС говорит о неправильной работе стабилизатора. Потом проверяют образцовое напряжение 1,4 В, при необходимости подбирают сопротивление R9. Далее, установив в разъем разряженный аккумулятор, подбирают сопротивление R13 для обеспечения нужного зарядного тока. При использовании оранжевых светодиодов сопротивлению 3,6 Ом соответствовал зарядный ток 200 мА, при 10 Омах ток был 75 мА. На этом настройка закончена. Если зарядный ток не превышает 200 мА, то теплоотвод на Т6 не нужен.
О деталях.
Транзистор Т1 может быть любым высокочастотным, с небольшим напряжением насыщения эмиттер-коллектор в открытом состоянии. Ток коллектора должен быть более 2 А, напряжение эмиттер-коллектор не менее 40 В. В качестве этого транзистора также неплохо применить n-канальный ключевой полевой транзистор типа IRFZ44, IRF510, но тогда надо менять полярность подключения к диодному мосту на противоположную, а транзисторы Т2 и Т3 должны быть структуры n-p-n, например, КТ815 и КТ3102 соответственно, а Т4 — p-n-p, например, КТ3107. Диод D1 должен быть обязательно высокочастотным, можно с барьером Шоттки, например, 1N5819. Дроссель L1 мотают проводом диаметром около 0,8 мм (20 витков) на ферритовой чашке Б18-Б22 из феррита 1500-2500НМ с немагнитным зазором 0,1 мм. Можно с успехом использовать тороидальный сердечник из прессованного железного порошка (используются выходных в фильтрах компьютерных блоков питания). Дроссель L2 — марки ДПМ или любой готовый около 100 мкГн, обязательно на ток более 1А. Можно также намотать самому проводом не тоньше 0,8 мм на любой подходящий сердечник. Индуктивность этого дросселя может отличаться в большую сторону в несколько раз, важно, чтобы он имел очень маленькое сопротивление постоянному току. Операционный усилитель в данной конструкции применяется счетверенный, но если устройство будет на 2 аккумулятора, то можно применить и сдвоенный. Трансформатор любой сетевой, с напряжением на вторичной обмотке от 7 до 12 В, мощность примерно 1,5-2 Вт на каждый заряжаемый аккумулятор.
Диодный мост может использоваться любой подходящий на ток 1 А и более, можно и на отдельный диодах типа 1N4001. Вариант компоновки и печатной платы устройства на 4 аккумулятора (2 АА и 2 ААА) смотрите на фото.
Рисунок 2. Печатная плата
Рисунок 3. Компоновка внутри корпуса и внешний вид
Принципиальная схема
Схема показана на рисунке в тексте. Напряжение 5V поступает от стандартного универсального зарядного устройства для стового телефона через соответствующий
разъем Х1 типа USB. Светодиод HL1 служит для индикации включенного состояния, потому что корпуса-вилки зарядных устройств, из-за своей облегченной конструкции, не всегда надежно держатся в штепсельных розетках, и на самих зарядных устройствах не всегда есть индикаторные светодиоды включенного состояния.
Рис. 1. Принципиальная схема приставки к блоку питания на +5В для зарядки NiCd и NiMH аккумуляторов.
На микросхеме А1 сделан стабилизатор тока, протекающего через заряжаемый аккумулятор GB1. В зависимости от емкости аккумулятора переключателем S1 переключаются резисторы R1, R2, R3, которыми регулируется величина стабилизации тока. Положения переключателя подписаны величинами номинальной емкости аккумуляторов.
Если аккумулятор другой емкости нужно переключатель установить в наиболее близкое значение. Можно заряжать как один аккумулятор, так и батарею из двух, последовательно включенных.
Вместо микросхемы КР142ЕН12 можно применить зарубежный аналог — LM317.
↑ Вариант низковольтный
Разряжать изготовленным устройством один – два никель-кадмиевых аккумулятора трудно, так как сложно найти стабилитрон на напряжение стабилизации 2 В, при этом индикация отсутствует, так как большинство типов светодиодов начинают светить с 2,5 – 3 В.
Для этого варианта было изготовлено устройство на основе повышающего преобразователя напряжения (Рис. 2), нагрузкой которого служат два ярких белых светодиода HL1 и HL2.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Преобразователь работает от 3 до 1,8 В, при этом потребляет 150 мА. Ниже 1,8 В (по 0,9 В на каждый аккумулятор) генерация срывается, ток снижается до 10 – 15 мА и зависит от сопротивления резистора R1, светодиоды HL1 и HL2 гаснут, ну вот и все, можно ставить аккумуляторы на зарядку.
Если нужно разряжать один аккумулятор, то диод VD1 следует применить германиевый, например Д9, Д18. Транзистор VT1 – кремневый, с напряжением насыщения коллектор – эмиттер 0,5 – 0,8 В и с постоянным током коллектора не менее 1 А, например КТ815, КТ817, КТ630, КТ831. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 10 мм проницаемостью 1000 – 2000, содержит две обмотки – 30 витков в цепи базы и 50 витков в цепи коллектора, проводом диаметром 0,15 мм. Если при первом включении преобразователь не заработал – необходимо поменять местами выводы одной из обмоток трансформатора Т1.
Зарядное шуруповерта ремонт своими руками
Самое подробное описание: зарядное шуруповерта ремонт своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе.
Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием.
Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы “Интерскол”.
Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.
Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).
Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.
Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.
Основа схемы управления – микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда – около 60 минут.
Нет видео.
| Видео (кликните для воспроизведения). |
При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.
Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 – 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.
Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки “Пуск” микросхема U1 HCF4060BE обесточена – отключена от источника питания. При нажатии кнопки “Пуск” напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.
Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.
Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.
Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.
Что будет после того, когда контакты кнопки “Пуск” разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.
Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.
На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.
Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.
Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.
Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.
При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.
При нажатии кнопки “Пуск” электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 – 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.
После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.
Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому “эффекту памяти” у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.
Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.
Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.
На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).
Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV. На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.
Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45 0 С.
Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45 0 С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за “эффекта памяти”. При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.
Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.
Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 “Пуск” начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.
Нет видео.| Видео (кликните для воспроизведения). |
Также может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.
В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он “звонился” как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на “пробой” можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.
После ремонта нужно проверить работу устройства. Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор “Сеть” (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем “контрольный” замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.
Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.
Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.
Часто родное зарядное устройство, входящее в комплект шуруповерта, работает медленно, долго заряжая аккумулятор. Тем, кто интенсивно использует шуруповерт, это очень мешает в работе. Несмотря на то, что в комплект входит обычно два аккумулятора (один установлен в рукоятку инструмента и в работе, а другой подключен к зарядному устройству и находится в процессе зарядки), часто владельцы не могут приспособиться к рабочему циклу аккумуляторов. Тогда имеет смысл изготовить зарядное устройство своими руками и зарядка станет удобнее.
Аккумуляторы неодинаковы по типам и режимы заряда у них могут быть разными. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи являются очень хорошим источником энергии, способны отдавать большую мощность. Однако, по экологическим причинам их производство прекращено и они будут встречаться все реже и реже. Сейчас всюду их вытеснили литий-ионные аккумуляторы.
Сернокислотные (Pb) свинцовые гелевые аккумуляторы имеют неплохие характеристики, но утяжеляют инструмент и поэтому не пользуются особой популярностью, несмотря на относительную дешевизну. Поскольку они гелевые (раствор серной кислоты загущается силикатом натрия), то никаких пробок в них нет, электролит из них не вытекает и ими можно пользоваться в любом положении. (Кстати, и никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов тоже относятся к классу гелевых.)
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) являются сейчас наиболее перспективными и продвигаемыми в технике и на рынке. Их особенностью является полная герметичность ячейки. Они имеют весьма высокую удельную мощность, безопасны в обращении (благодаря встроенному контроллеру заряда!), выгодно утилизируются, являются наиболее экологически чистыми, имеют малый вес. В шуруповертах в настоящее время применяются очень часто.
Номинальное напряжение Ni-Cd ячейки 1.2 В. Никель-кадмиевый аккумулятор заряжается током от 0.1 до 1.0 номинальной емкости. Это означает, что аккумулятор емкостью 5 амперчасов можно заряжать током от 0.5 до 5 А.
Заряд сернокислотных аккумуляторов хорошо знаком всем людям, держащим в руках шуруповерт, ведь практически каждый их них еще и автолюбитель. Номинальное напряжение ячейки Pb-PbO2 составляет 2.0 В, а ток зарядки свинцового сернокислотного аккумулятора всегда 0.1 C (доля тока от номинальной емкости, см. выше).
Литий-ионная ячейка имеет номинальное напряжение 3.3 В. Ток заряда литий-ионного аккумулятора, 0.1 C. При комнатной температуре этот ток можно плавно повышать до 1.0 С – это быстрый заряд. Однако, это годится только для тех батарей, которые не были переразряжены. При заряде литий-ионных батарей следует точно соблюдать напряжение. Заряд производится до 4.2 В точно. Превышение резко снижает срок службы, понижение – уменьшает емкость. При зарядке следует следить за температурой. Теплый аккумулятор следует либо ограничить током до 0.1 С, либо отключить до остывания.
ВНИМАНИЕ! При перегреве литий-ионного аккумулятора при зарядке свыше 60 градусов Цельсия возможен его взрыв и возгорание! Не следует слишком полагаться на встроенную электронику безопасности (контроллер заряда).
При заряде литиевой батареи, контрольное напряжение (напряжение окончания заряда) образует приблизительный ряд (точные напряжения зависят от конкретной технологии и указаны в паспорте на батарею и на ее корпусе):
Напряжение заряда следует контролировать мультиметром или схемой с компаратором напряжения, настроенным точно на применяемую батарею. Но для “электронщиков начального уровня” реально можно предложить только простую и надежную схему, описанную в следующем разделе.
Зарядное устройство, которое предлагается ниже, обеспечивает нужный зарядный ток для любого аккумулятора из всех перечисленных. Шуруповерты питаются от аккумуляторов с разными напряжениями 12 вольт или 18 вольт. Это неважно, главный параметр зарядного устройства для аккумуляторов – ток заряда. Напряжение зарядного устройства при отключенной нагрузке всегда выше номинального, оно падает до нормы при подключении батареи при заряде. В процессе заряда оно соответствует текущему состоянию аккумулятора и обычно чуть выше номинального в конце заряжания.
Зарядное устройство представляет собой генератор тока на мощном составном транзисторе VT2, который питается от выпрямительного мостика, подключенного к понижающему трансформатору с достаточным выходным напряжением (см. таблицу в предыдущем разделе).
Этот трансформатор должен также иметь достаточную мощность, чтобы обеспечить необходимый ток при длительной работе без перегрева обмоток. Иначе он может сгореть. Ток заряда выставляется регулировкой резистора R1 при подключенном аккумуляторе. Он остается постоянным в процессе заряда (тем постоянней, чем выше напряжение от трансформатора. Примечание: напряжение от трансформатора не должно превышать 27 В).
Резистор R3 (не менее 2 Вт 1 Ом) ограничивает максимальный ток, а светодиод VD6 горит, пока идет заряд. К концу заряда, свечение светодиода уменьшается и он гаснет. Тем не менее, не забывайте про точный контроль напряжения литий-ионных аккумуляторов и их температуру!
Все детали в описанной схеме монтируются на печатной плате из фольгированного текстолита. Вместо диодов, указанных в схеме, можно взять русские диоды КД202 или Д242, они довольно доступны в старом электронном ломе. Располагать детали надо так, чтобы на плате оказалось как можно меньше пересечений, в идеале ни одного. Не следует увлекаться высокой плотностью монтажа, ведь вы собираете не смартфон. Распаивать детали вам будет значительно легче, если между ними останется по 3-5 мм.
Транзистор должен быть установлен на теплоотводе достаточной пощади (20-50 см.кв). Все части зарядного устройства лучше всего смонтировать в удобный самодельный корпус. Это будет самым практичным решением, в работе вам ничто не будет мешать. Но здесь могут возникнуть большие сложности с клеммами и подключением к аккумулятору. Поэтому лучше сделать так: взять старое или неисправное зарядное устройство у знакомых, подходящее к вашей модели аккумулятора, и подвергнуть его переделке.
- Вскрыть корпус старого зарядного устройства.
- Удалить из него всю бывшую начинку.
- Подобрать следующие радиоэлементы:
Прежде, чем начать ремонтные работы, нужно познакомиться с конструкцией этого инструмента и определить элементы, которые потребуются, чтобы починить шуруповерт, среди них:
Главным элементом является кнопка запуска, она выполняет ряд функций: включение электропитания и регулятора оборотов двигателя. Если зажать кнопку до упора, то цепочка питания электродвигателя замкнется, в результате обеспечивается максимальная мощность. Число оборотов в этом случае также будет максимальным. В устройстве находится электрический регулятор, состоящий из ШИМ генератора. Этот элемент находится на плате.Контакт, размещенный на кнопке, будет перемещаться вдоль платы с учетом надавливания на кнопку. От расположения элемента зависит уровень подаваемого импульса на ключ. В роли ключа выступает полевой транзистор. Принцип работы будет таким: чем сильней нажимаете кнопку, тем выше значение импульса на транзисторе и тем больше напряжение на двигателе.
Реверс вращения двигателя происходит с помощью изменения полярности на клеммах. Этот процесс происходит при помощи контактов, которые переключаются с помощью реверсной ручки.
Как правило, в шуруповертах находятся коллекторные однофазные двигатели постоянного тока. Они довольно надежны, и их очень просто обслуживать. Стандартный шуруповерт состоит из таких элементов:
Редукторная система преобразует высокие вращения вала двигателя в обороты патрона. В шуруповертах используются классические или планетарные редукторы. Первые устанавливаются очень редко. Планетарные редукторы состоят из таких частей:
Солнечная шестерня работает с помощью вала якоря, ее зубцы активируют сателлиты, вращающих водило.
Специальный регулятор устанавливается, чтобы регулировать силу, с которой она подается к шурупу. Как правило, есть 15 положений регулировки.
Основными признаками поломки запчастей в этом случае являются:
- невозможность регулировки количества оборотов;
- невозможность переключения в реверсный режим;
- поломка зарядного устройства;
- шуруповерт не включается.
Для начала нужно проверить аккумулятор инструмента. Если шуруповерта был установлен на зарядку, но это не дало результатов, то нужно подготовить мультиметр и попробовать при помощи его определить поломку.
Сперва необходимо померить величину напряжения аккумулятора. Эта величина обязана соответствовать примерно той, которая написана на корпусе. Если низкое напряжение, то нужно определить неисправную часть: зарядное устройство или аккумулятор. Для чего понадобится мультиметр. Это приспособление включаем в сеть, затем измеряем напряжение на клеммах на холостом ходу. Оно обязано быть на несколько вольт выше, чем указанное на конструкции. Если напряжения нет, то нужно делать ремонт зарядного устройства.
Очень часто проблемой при работе с шуруповертом является быстрая разрядка аккумулятора. Причина или изношенность батареи, или неправильная работа зарядки. Расскажем подробней про ремонт зарядного устройства. Для примера будем использовать зарядку от БОШ AL 60DV – это устройство используется в паре с никель-кадмиевыми батареями.Как правило, все зарядные устройства, как и большинство запчастей, не являются оригинальным, и изготавливаются они не в Германии или Швейцарии, а в Китае. Но ничего страшного здесь нет, качество обычно соответствует стандарту.
Разъем БОШ трех контактный: один управляющий разъем и два силовых.
Чаще всего появляется такая ситуация – аккумулятор установлен в зарядку – но процесс зарядки завершается буквально через несколько минут, причем аккумулятор разряжен, а зарядное устройство останавливается.
Чтобы понять проблему и найти неисправную запчасть, нужно разобрать зарядку. Откручиваем четыре шурупа внизу и открываем корпус. В корпусе, в одном отсеке расположен трансформатор переменного напряжения, а в другом – схема из выпрямителя с силовыми разъемами и управляющим чипом.
Затем включаем в сеть зарядное и меряем на трансформаторе силу тока – если все нормально, то приступаем к следующей процедуре.
Не нужно трогать чип управления и выпрямитель, они, вероятней всего, в порядке. Переходим к контактной группе – один управляющий контакт и два силовых. Чтобы определить, в чем может быть неисправность, нам необходимо померить силу тока на силовых клеммах при работе заряда. Для чего мы припаиваем ко всем контактам по тонкому проводу – что бы можно было помереть напряжение при работе зарядки.
Желательно в этой схеме использовать несколько цветов проводов и соответственно плюс и минус их припаять. Затем собираем зарядку и тестируем при помощи мультиметра силу тока на клеммах при заряде.
Если сила тока на приборе нестабильна и колеблется в диапазоне от 3-4 до 14-18 вольт. Причем если пошевелить батарею, то происходит пропадание контакта. Именно тут и находится причина – за время эксплуатации устройства – клеммы выгибаются и плохой контакт влечет нестабильную зарядку батареи шуруповерта.
То есть, ясно, что нестабильный контакт нарушает работу логики зарядки – в особенности третий контакт, управляющий, именно он отвечает за то, какая сила тока подается на клеммы. Его не получится замкнуть, так как внутри схемы любого аккумулятора находится терморезистор и его сопротивление изменяется с учетом температуры запчастей внутри аккумулятора. Именно так, он защищает батарею одновременно от перегрева и перезаряда. Но в этом случае есть выход. Мы опять разбираем зарядку, загибаем клеммы, дальше при помощи мультиметра смотрим за процессом зарядки – сила тока на клеммах будет потихоньку увеличиваться, а затем снижаться, причем лампочка индикатора на зарядке является дополнительным индикатором работы.
Скорость роста силы тока на клеммах указывает на еще один немаловажный фактор – износ аккумулятора. Если сила тока повышается очень быстро и доходит до 18-19 вольт, то аккумулятор в нормальном состоянии. Когда же батарея медленно принимает зарядку, то большая вероятность того что какая-то запчасть аккумулятора уже негодна и его нужно заменить.
Таким образом, после восстановления контакта между зарядным и аккумулятором мы видим нормальный процесс зарядки. Если посадочное место зарядки расшатано, то нужно зафиксировать батарею в необходимом положении при помощи изоленты. Провода, которые припаяли для индикации, советуем оставить при помощи их очень просто определить, какая запчасть неисправна аккумулятор или зарядка.
Если неисправна батарея, то надо разобрать блок, внимательно осмотреть все места на качество крепления проводов. Если поврежденных креплений нет, то необходимо измерить силу тока мультиметром на каждом элементе. Она обязана быть 0,8-1,1 вольт или выше. Если есть запчасть с меньшей силой тока, то ее необходимо заменить. Вид и емкость элемента непременно должны соответствовать установленным элементам.Если зарядка и аккумулятор исправны, но шуруповерт все равно не работает, то нужно разобрать это приспособление. От клемм батареи выходит несколько проводов, необходимо взять мультиметр и померить силу тока на входе кнопки. Если она присутствует, то надо достать аккумулятор, при помощи зажимов закоротить от него провода. Мультиметр должен определить сопротивление, которое должно стремиться к нулю. В этом случае данная запчасть исправна, проблема состоит в щетках или других элементах. Если сопротивление другое, то кнопку надо будет поменять. Чтобы сделать ремонт кнопки, иногда достаточно почистить наждачкой контакты на клеммах. Также надо проверить и реверсную запчасть. Ремонт происходит с помощью чистки контактов.
Нужно проверить качество обмоток якоря, так как эту запчасть можно купить и заменить своими руками. Чтобы проверить якорь, нужно померить сопротивление на пластинках коллектора, находящихся рядом. Значение обязано стремиться к нулю. Если во время проверки найдены пластинки с сопротивлением отличным от нуля, то надо сделать ремонт запчасти якоря или поменять его.Поломки механической части определяют таким образом:
- Шуруповерт сильно вибрирует при работе.
- Во время работы шуруповерт издает посторонние шумы.
- Шуруповерт включается, но работать им не получается из-за заклинивания.
- Бьет зажимной патрона.
Если во время работы шуруповерт издает посторонние шумы, то это обозначает, что износился подшипник или втулки. Чтобы это починить, нужно разобрать двигатель, затем проверить уровень износа втулки и целостность подшипника. Якорь обязан свободно крутиться, не должно быть каких-то перекосов или трений. Эти приспособления можно приобрести в магазине и заменить запчасть своими руками.
К самым частым неисправностям редукторной конструкции относятся следующие:
- излом штифта, где крепится сателлит;
- истирание шестерней;
- неисправность вала.
Во всех случаях надо поменять неисправную запчасть редуктора. Все описанные выше действия надо выполнять очень внимательно. Разборку шуруповерта необходимо делать в четкой последовательности, так как какие-то из запчастей могут быть потеряны. Сделать самостоятельный ремонт шуруповерта может каждый желающий, нужно только правильно определить поломанную запчасть.
Практически все шуруповёрты работают от аккумуляторов. Средняя ёмкость аккумулятора — 12 мАч. А для того, чтобы он всегда находился в рабочем состоянии, нужна постоянная подзарядка. Для этого необходимо зарядное устройство, характерное для каждого типа аккумуляторов. Однако они сильно различаются по своим характеристикам.В настоящее время выпускают модели на 12–18 В. Также стоит отметить, что производители используют разные компоненты для зарядных устройств различных моделей. Чтобы разобраться с этим, вы должны ознакомиться со стандартной схемой этих зарядных устройств.
Основой стандартной схемы является микросхема трехканального типа. В этом варианте на микросхеме крепятся четыре транзистора, сильно отличающихся по ёмкости и высокочастотные конденсаторы (импульсные или переходные). Для стабилизации тока используются тиристоры или тетроды открытого типа. Проводимость тока регулируется дипольными фильтрами. Эта электрическая схема легко справляется с сетевыми перегрузками.
Предназначение электроинструментов в первую очередь в том, чтобы сделать наш повседневный труд менее утомительным и рутинным. В домашнем быту незаменимым помощником в ремонте или разборке (сборке) мебели и прочих предметов домашнего обихода является шуруповёрт. Автономное питание шуруповёрта делает его более мобильным и удобным в использовании. Зарядное устройство является источником питания для любого аккумуляторного электроинструмента, в том числе и шуруповёрта. Для примера познакомимся с устройством и принципиальной схемой.
Для принципиальных схем зарядных устройств шуруповёртов на 18 В используются транзисторы переходного типа несколько конденсаторов и тетрод с диодным мостом. Частотную стабилизацию осуществляет сеточный триггер. Проводимость тока зарядки на 18 В обычно составляет 5,4 мкА. Иногда, для улучшения проводимости, применяют хроматические резисторы. Ёмкость конденсаторов, в этом случае, не должна быть выше 15 пФ.
«Банки» аккумулятора заключены в корпус, который имеет четыре контакта, включая два силовых плюс и минус для разряда/заряда. Верхний управляющий контакт включён через термистор (термодатчик), который защищает аккумулятор от перегрева во время зарядки. При сильном нагреве он ограничивает или отключает ток заряда. Сервисный контакт включается через резистор на 9 кОм, который выравнивает заряд всех элементов сложных зарядных станций, но они используются обычно для промышленных приборов.
- Зарядные устройства марки «Интерскол» используют трансиверы с повышенной проводимостью. Их максимальная токовая нагрузка доходит до 6 А, а в новых моделях и выше. В стандартном зарядном устройстве шуруповёрта «Интерскол» используется двухканальная микросхема, конденсаторы на 3 пФ, импульсные транзисторы и тетроды открытого типа. Проводимость тока достигает 6 мкА, при средней энергоёмкости аккумулятора 12 мАч.
- Довольно часто российский производитель «Интерскол» использует схему зарядки аккумулятора с транзисторами типа IRLML 2230. В этом случае в зарядных устройствах на 18 В применяют микросхему трёхканального типа и конденсаторы с ёмкостью 2 пФ, которые хорошо переносят сетевые нагрузки. Показатель проводимости при этом достигает 4 мкА. При выборе шуруповёрта нужно учитывать его мощность, которая влияет на его срок эксплуатации. Чем выше показатель мощности, тем дольше проработает инструмент.
Аккумулятор является самой дорогостоящей частью шуруповёрта и составляет примерно 70% от всей стоимости инструмента. При выходе его из строя придётся тратиться на приобретение практически нового шуруповёрта. Но если есть определённые навыки и знания вы можете самостоятельно исправить поломку. Для этого нужны определённые знания об особенностях и строении аккумулятора или зарядного устройства.
Все элементы шуруповёрта, как правило, имеют стандартные характеристики и размеры. Их основным отличием является величина энергоёмкости, которая измеряется в А/ч (ампер/час). Ёмкость указывают на каждом элементе блока питания (их называют «банками»).
«Банки» бывают: литий — ионные, никель — кадмиевые и никель — металл — гидридные. Напряжение первого вида — 3,6 В, другие имеют напряжение — 1,2 В.
Неисправность аккумулятора определяется мультиметром. Он определит, какая из «банок» вышла из строя.
Для ремонта аккумулятора шуруповёрта нужно знать его конструкцию и точно определить место поломки и саму неисправность. Если хотя бы один элемент выйдет из строя, вся цепь потеряет свою работоспособность. Наличие «донора», у которого все элементы в порядке или новые «банки» помогут решить эту проблему.
Мультиметр или лампа на 12 В подскажет, какой именно элемент неисправен. Для этого нужно поставить аккумулятор заряжаться до полной его зарядки. После чего разберите корпус и измерьте напряжение всех элементов цепи. Если напряжение «банок» ниже номинального, то нужно пометить их маркером. Затем соберите аккумулятор и дайте ему поработать до тех пор, пока его мощность заметно упадёт. После этого разберите снова и замерьте напряжение помеченных «банок». Проседание напряжения на них должно быть наиболее заметным. Если разница составляет 0,5 В и выше, а элемент работает, то это говорит о его скором выходе из строя. Такие элементы необходимо заменить.
С помощью лампы на 12 В можно также определить неисправные элементы цепи. Для этого нужно полностью заряженный и разобранный аккумулятор подключить к контактам плюс и минус на лампу 12 В. Нагрузка, созданная лампой, будет разряжать аккумуляторную батарею. После чего замерьте участки цепи и определите неисправные звенья. Ремонт (восстановление или замену) можно произвести двумя способами.
- Неисправный элемент обрезается и паяльником припаивается новый. Это касается литий — ионных батарей. Так как восстановить их работу не представляется возможным.
- Никель — кадмиевые и никель — металл — гидридные элементы можно восстановить, если присутствует электролит, который потерял объём. Для этого их прошивают напряжением, а также усиленным током, что способствует устранению эффекта памяти и повышает ёмкость элемента. Хотя полностью устранить дефект не получится. Возможно, спустя, некоторое время неисправность вернётся. Гораздо лучшим вариантом будет замена вышедших из строя элементов.
Для ремонта аккумулятора для шуруповёрта потребуется запасная аккумуляторная батарея, из которой, можно позаимствовать нужные детали или покупка новых элементов цепи. Новые «банки» должны соответствовать необходимым параметрам. Для их замены потребуется паяльник, олово, канифоль или флюс.
- Распаяйте соединения неисправных деталей и установите на их место новые. Не допускайте при этом их перегрева, который может привести к порче аккумулятора. Для этого постарайтесь выполнить быструю пайку без промедлений. В процессе пайки можете охлаждать её прикосновением руки, при отключённом напряжении.
- Выполняйте соединения родными пластинами (можно медными), иначе перегрев проводов может привести в работу необходимый термистор, который контролирует нагрев и отключает систему зарядки. При подключении не забывайте соблюдать полярность. Минус предыдущего элемента при последовательном соединении присоединяется к плюсу следующего.
- Выровняйте потенциал элементов цепи. Он различается практически на всех «банках». Для этого поставьте аккумулятор заряжаться на всю ночь, а потом на сутки оставьте для остывания. После чего, измерьте напряжение элементов. Показатели должны быть очень близки к номиналу.
- Вставьте аккумуляторную батарею в шуруповёрт и дайте на него максимальную нагрузку до полной разрядки. Сделайте два полных разрядных цикла. Результат даст полное представление об эффективности ремонтных работ.
Чтобы зарядить аккумуляторное устройство, можно сделать самодельную зарядку, питающуюся от USB-источника. Необходимые компоненты для этого: розетка, USB-зарядка, 10 амперный предохранитель, необходимые разъёмы, краска, изолента и скотч. Для этого нужно:
- Разобрать шуруповёрт на детали и отрезать верхний корпус от ручки ножом.
- Сделать отверстие для предохранителя сбоку от ручки. Соединить провод с предохранителем и вмонтировать в ручку агрегата.
- Зафиксировать предохранитель клеем или термопистолетом. Корпус обмотать скотчем и присоединить конструкцию к разъёму батареи. Провода монтируются вверху шуруповёрта. Инструмент собирается и обматывается изолентой. После чего корпус отшлифовывается, покрывается краской и полученное устройство заряжается.
Как видите, этот процесс не займёт много времени и не будет слишком разорителен для вашего семейного бюджета.
Аккумуляторный шуруповерт является альтернативой обычной отвёртке при выполнении как небольших задач, так и крупных ремонтных проектов в доме. Инструмент доступен по цене, им легко пользоваться, а особым преимуществом является отсутствие провода, обычного для электроинструментов. Для периодической подзарядки аккумуляторов используется зарядное устройство для шуруповерта.Сегодня существует множество приспособлений, которые успешно справляются с монтажными работами, использующих крепёж: отвёртки, дрели, сверлильные станки, многие из них имеют зарядное устройство для шуруповерта.
Маленькие, лёгкие, мобильные и автономные шуруповёрты обладают преимуществами:
- Удобная, легко удерживаемая форма ручки облегчает работу при высокой скорости.
- Экономичность. Многие модели поставляются с полезными опциями и приспособлениями, такими как универсальные биты и насадки, которые легкозаменяемые, что даёт больше возможностей при работе.
- Энергосберегающая конструкция, экономит энергию и увеличивает межзарядный период.
- Повышенная эффективность, инструмент позволяет быстро и точно закручивать крепёж в труднодоступных местах.
- Высокая универсальность. Переменная скорость оборота, прямой и обратный ход.
- Гибкость применения, трехрежимный диапазон работ.
- Хорошая ремонтоспособность, наличие на рынке достаточного количества запасных деталей.
Многие беспроводные устройства питаются от перезаряжаемой никель — кадмиевой (nicad) батареи или аккумуляторной батареи, состоящей из 20 ячеек. Каждая ячейка обеспечивает постоянный ток около 1,2 В. Пакеты встраиваются непосредственно в инструмент и имеют защёлкивающиеся зажимы.
Ряд аккумуляторов имеют постоянные встроенные батареи, которые невозможно удалить и они заряжаются в блоке.
Работая с повышенными нагрузками и в загрязнённой ремонтной среде, шуруповерт может сломаться. Самые частые причинами неисправностей — это грязь или пыль. Иногда отвёртка перестаёт работать, когда медные соединения на контактах окисляются. Отремонтировать и одновременно сделать настройку шуруповёрта своими руками можно после изучения инструкции завода-изготовителя в такой последовательности:
Очень часто случается так, что пользователь заряжает аккумулятор, а он перестаёт работать практически сразу, индикатор сообщает о разрядке батарей. В этом случае необходима диагностика, чтобы определит точно, что неисправно — аккумулятор или зарядное устройство.
Если беспроводной механизм (со встроенной перезаряжаемой батареей) не работает, не хватает мощности, нужно убедиться что:
- Питание включено на выходе и розетка не подключена к сети.
- Проверить электрический шнур и заменить его, если он неисправен.
- Опробовать блок питания и выполнить ремонт.
- Если беспроводное устройство или перезаряжаемые батареи работают в течение более коротких периодов между подзарядами, вероятно, они изношены. Нужно осмотреть их на наличие повреждений или утечек и при необходимости заменить.
Иногда для старых моделей инструмента невозможно приобрести новый зарядник и необходима доработка или сделать новый самостоятельно. Для свинцово-кислотных батарей Ni-Cd и Li-ion потребуется схема зарядного устройства для шуруповёрта 18 вольт. Основными особенностями этого универсального источника являются:
- Напряжение постоянного тока.
- Автоматическое отключение при полной зарядке.
- Максимальный ток 5 ампер, аккумуляторы могут заряжаться в обычном режиме.
- Полностью настраиваемый режим согласно спецификациям батареи.
- Низкая себестоимость.
- Оптимальная электросхема. Никаких специальных деталей не требуется, все они стандартные и легко доступны.
- Светодиодные индикаторы для контроля состояния отсечки и зарядки.
- Подходит для гаражей и домашнего использования.
Это многоцелевое приспособление представляет собой источник постоянного напряжения на 5 ампер, однако, для зарядки меньшего тока может потребоваться дополнительная цепь постоянного тока между входным источником питания.
При глубокой зарядке батарея может перегреваться, что должно быть защищено автоматической схемой контроллера температуры или охлаждением вентилятора. Список деталей для ремонта шуруповёрта своими руками:
У аккумуляторных батарей в действительности нет сложных запасных частей, так как она собирается из простейших зарядных элементов. Для того чтобы определиться с ремонтом нужно открыть источник и проверить наличие повреждений. Инструменты и материалы, которые понадобятся при выполнении ремонта:
- Мультиметр.
- Отвёртка.
- Очиститель электрических контактов.
- Изолента.
Бывают случаи, когда катушка беспроводной отвёртки имеет дефект и, следовательно, перегревает устройство. Изоляция легко плавится, аккумуляторы выходят из строя и беспроводная отвёртка не может использоваться. Техническую ошибку не всегда можно определить внешним осмотром и нужна разборка инструмента.
Последовательность операций:
- Отсоединить инструмент от электрической розетки.
- Для очистки контактов между ручкой питания и зарядным устройством используйте ветошь, наждачную бумагу или электрический контактный очиститель.
- Несколько раз подключите блок питания и убедитесь, что он функционирует правильно.
- Проверьте прибор на выходе постоянного тока. Установите мультиметр на шкалу 25 DCV. Подключите его к электрической розетке.
- Прикоснитесь к двум его зондам к соответствующим контактам (+ и -). Если показания прибора равны нулю, поменяйте их местами.
- Выход DCV должен быть около или чуть выше номинальной мощности источника. То есть, при 9 В постоянного тока прибор должен показывать не более 10 В .
- Проверьте источник на выходе переменного тока. Установите мультиметр на шкалу 25 ACV. Прикоснитесь двумя зондами к контактам. Если считывание отсутствует, трансформатор неисправен. Подберите его для замены с равным номиналом и размером.
- Проверьте аккумуляторную батарею. Полностью зарядите аккумулятор. Установите прибор на шкале DCV больше, чем номинальная мощность батарейного блока.
- Прикоснитесь красным зондом к клемме +, а чёрным — к клемме и измерить.
- Замените аккумулятор, если показания на 1 вольт ниже номинальной мощности.
Горячие поверхности беспроводной отвёртки и батареи свидетельствуют о перегреве инструмента. Перегрев — это процесс, который может произойти в двух случаях. С одной стороны, шуруповёрт имеет внутренний дефект, а с другой стороны, возможно, что он используется неправильно. Для этого перед ремонтом нужно провести проверку:
Шуруповерты производит большое количество фирм, особенно популярны инструменты фирм Интерскол, Bosch, Макита. Обычно они чрезвычайно прочны и надёжны, тем не менее отдельные части могут изнашиваться. Например, когда при нажиме на курок дрель не работает. Такая поломка говорит о том, что не действует триггер (кнопка). Замена триггера — довольно простая операция. Перед началом ремонта аккумулятор должен быть удалён, чтобы предупредить получение травмы при включении спускового механизма двигателя. Порядок проведения замены регулятора на примере зарядного устройства для шуруповерта Бош:
- Удалить аккумулятор перед началом работы со сверлом. Отключить два освобождающих зажима по бокам аккумулятора и вынуть батарею. После извлечения аккумуляторной батареи 12,0 В положите её в безопасное место вдали от рабочей зоны. Установите оборудование на чистую ровную поверхность винтовыми отверстиями вверх.
- Найти винт, который соединяет две половины наружного корпуса на заднем крае вала батареи. Используйте угловой пинцет для его удаления.
- Поместите пинцет в паз на внутренней стороне зажима. Используйте другую руку, чтобы плотно прикрепить дрель и потянуть вверх до тех пор, пока зажим не отсоединится.
- Найдите восемь винтов 5,5 мм, расположенных на обращённой вверх стороне свёрла.
- Удалите каждый винт с помощью отвёртки T8, сложив их в безопасном месте. После освобождения всех винтов освободите корпус, чтобы открыть двигатель и вынуть его.
- Поместить палец под металлическую вкладку и осторожно поднять её и освободить спусковой механизм. Аккуратно возьмите узел триггера и осторожно потяните вверх.
- Отсоединить два провода, соединяющих двигатель с триггером, используя пару плоскогубцев.
- Починить неисправный триггер.
Другой вид ремонта шуруповёрту Бош, например, или от другого известного производителя требуется намного реже и его лучше доверить сервисному центру.
Аккумуляторные шуруповёрты в наши дни достаточно надёжны, поэтому на самом деле трудно найти случаи поломок модели с напряжением 18 В. Литий-ионные аккумуляторы имеют отличное время автономной работы и низкие скорости саморазряда, благодаря чему инструменты, оснащеные ими, постоянно находят применение в домашнем хозяйстве.
Автор статьи: Антон Кислицын
Я Антон, имею большой стаж домашнего мастера и фрезеровщика. По специальности электрик. Являюсь профессионалом с многолетним стажем в области ремонта. Немного увлекаюсь сваркой. Данный блог был создан с целью структурирования информации по различным вопросам возникающим в процессе ремонта. Перед применением описанного, обязательно проконсультируйтесь с мастером. Сайт не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб.
✔ Обо мне ✉ Обратная связь Оцените статью: Оценка 3.6 проголосовавших: 14Зарядное шуруповерта ремонт своими руками
Мы постараемся ответить на вопрос: зарядное шуруповерта ремонт своими руками по рекомендациям подлинного мастера с максимально подробным описанием.
Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием.
Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы “Интерскол”.
Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.
Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).
Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.
Нет тематического видео для этой статьи.
| Видео (кликните для воспроизведения). |
Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.
Основа схемы управления – микросхема HCF4060BE, которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда – около 60 минут.
При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.
Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 – 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.
Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки “Пуск” микросхема U1 HCF4060BE обесточена – отключена от источника питания. При нажатии кнопки “Пуск” напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.
Далее пониженное и стабилизированное напряжение поступает на 16 вывод микросхемы U1. Микросхема начинает работать, а также открывается транзистор S9012, которым она управляет.
Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.
Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.
Что будет после того, когда контакты кнопки “Пуск” разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.
Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.
На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.
Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.
Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A. Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.
Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.
При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.
Нет тематического видео для этой статьи.| Видео (кликните для воспроизведения). |
При нажатии кнопки “Пуск” электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 – 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.
После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.
Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому “эффекту памяти” у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.
Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован.
Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.
На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature), напряжение на его выводах (voltage) и относительное давление (relative pressure).
Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -ΔV. На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину – порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.
Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45 0 С.
Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45 0 С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за “эффекта памяти”. При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.
Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством, например, таким, как Turnigy Accucell 6.
Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 “Пуск” начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.
Также может иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE). В таком случае при нажатии кнопки включение зарядки не происходит, индикация отсутствует.
В моей практике был случай, когда стабилитрон пробило, мультиметром он “звонился” как кусок провода. После его замены зарядка стала исправно работать. Для замены подойдёт любой стабилитрон на напряжение стабилизации 12V и мощностью 1 Ватт. Проверить стабилитрон на “пробой” можно также, как и обычный диод. О проверке диодов я уже рассказывал.
После ремонта нужно проверить работу устройства. Нажатием кнопки запускаем зарядку АКБ. Приблизительно через час зарядное устройство должно отключиться (засветится индикатор “Сеть” (зелёный). Вынимаем АКБ и делаем “контрольный” замер напряжения на её клеммах. АКБ должна быть заряженной.
Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.
Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем при диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.
Часто родное зарядное устройство, входящее в комплект шуруповерта, работает медленно, долго заряжая аккумулятор. Тем, кто интенсивно использует шуруповерт, это очень мешает в работе. Несмотря на то, что в комплект входит обычно два аккумулятора (один установлен в рукоятку инструмента и в работе, а другой подключен к зарядному устройству и находится в процессе зарядки), часто владельцы не могут приспособиться к рабочему циклу аккумуляторов. Тогда имеет смысл изготовить зарядное устройство своими руками и зарядка станет удобнее.
Аккумуляторы неодинаковы по типам и режимы заряда у них могут быть разными. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи являются очень хорошим источником энергии, способны отдавать большую мощность. Однако, по экологическим причинам их производство прекращено и они будут встречаться все реже и реже. Сейчас всюду их вытеснили литий-ионные аккумуляторы.
Сернокислотные (Pb) свинцовые гелевые аккумуляторы имеют неплохие характеристики, но утяжеляют инструмент и поэтому не пользуются особой популярностью, несмотря на относительную дешевизну. Поскольку они гелевые (раствор серной кислоты загущается силикатом натрия), то никаких пробок в них нет, электролит из них не вытекает и ими можно пользоваться в любом положении. (Кстати, и никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов тоже относятся к классу гелевых.)
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) являются сейчас наиболее перспективными и продвигаемыми в технике и на рынке. Их особенностью является полная герметичность ячейки. Они имеют весьма высокую удельную мощность, безопасны в обращении (благодаря встроенному контроллеру заряда!), выгодно утилизируются, являются наиболее экологически чистыми, имеют малый вес. В шуруповертах в настоящее время применяются очень часто.
Номинальное напряжение Ni-Cd ячейки 1.2 В. Никель-кадмиевый аккумулятор заряжается током от 0.1 до 1.0 номинальной емкости. Это означает, что аккумулятор емкостью 5 амперчасов можно заряжать током от 0.5 до 5 А.
Заряд сернокислотных аккумуляторов хорошо знаком всем людям, держащим в руках шуруповерт, ведь практически каждый их них еще и автолюбитель. Номинальное напряжение ячейки Pb-PbO2 составляет 2.0 В, а ток зарядки свинцового сернокислотного аккумулятора всегда 0.1 C (доля тока от номинальной емкости, см. выше).
Литий-ионная ячейка имеет номинальное напряжение 3.3 В. Ток заряда литий-ионного аккумулятора, 0.1 C. При комнатной температуре этот ток можно плавно повышать до 1.0 С – это быстрый заряд. Однако, это годится только для тех батарей, которые не были переразряжены. При заряде литий-ионных батарей следует точно соблюдать напряжение. Заряд производится до 4.2 В точно. Превышение резко снижает срок службы, понижение – уменьшает емкость. При зарядке следует следить за температурой. Теплый аккумулятор следует либо ограничить током до 0.1 С, либо отключить до остывания.
ВНИМАНИЕ! При перегреве литий-ионного аккумулятора при зарядке свыше 60 градусов Цельсия возможен его взрыв и возгорание! Не следует слишком полагаться на встроенную электронику безопасности (контроллер заряда).
При заряде литиевой батареи, контрольное напряжение (напряжение окончания заряда) образует приблизительный ряд (точные напряжения зависят от конкретной технологии и указаны в паспорте на батарею и на ее корпусе):
Напряжение заряда следует контролировать мультиметром или схемой с компаратором напряжения, настроенным точно на применяемую батарею. Но для “электронщиков начального уровня” реально можно предложить только простую и надежную схему, описанную в следующем разделе.
Зарядное устройство, которое предлагается ниже, обеспечивает нужный зарядный ток для любого аккумулятора из всех перечисленных. Шуруповерты питаются от аккумуляторов с разными напряжениями 12 вольт или 18 вольт. Это неважно, главный параметр зарядного устройства для аккумуляторов – ток заряда. Напряжение зарядного устройства при отключенной нагрузке всегда выше номинального, оно падает до нормы при подключении батареи при заряде. В процессе заряда оно соответствует текущему состоянию аккумулятора и обычно чуть выше номинального в конце заряжания.
Зарядное устройство представляет собой генератор тока на мощном составном транзисторе VT2, который питается от выпрямительного мостика, подключенного к понижающему трансформатору с достаточным выходным напряжением (см. таблицу в предыдущем разделе).
Этот трансформатор должен также иметь достаточную мощность, чтобы обеспечить необходимый ток при длительной работе без перегрева обмоток. Иначе он может сгореть. Ток заряда выставляется регулировкой резистора R1 при подключенном аккумуляторе. Он остается постоянным в процессе заряда (тем постоянней, чем выше напряжение от трансформатора. Примечание: напряжение от трансформатора не должно превышать 27 В).
Резистор R3 (не менее 2 Вт 1 Ом) ограничивает максимальный ток, а светодиод VD6 горит, пока идет заряд. К концу заряда, свечение светодиода уменьшается и он гаснет. Тем не менее, не забывайте про точный контроль напряжения литий-ионных аккумуляторов и их температуру!
Все детали в описанной схеме монтируются на печатной плате из фольгированного текстолита. Вместо диодов, указанных в схеме, можно взять русские диоды КД202 или Д242, они довольно доступны в старом электронном ломе. Располагать детали надо так, чтобы на плате оказалось как можно меньше пересечений, в идеале ни одного. Не следует увлекаться высокой плотностью монтажа, ведь вы собираете не смартфон. Распаивать детали вам будет значительно легче, если между ними останется по 3-5 мм.
Транзистор должен быть установлен на теплоотводе достаточной пощади (20-50 см.кв). Все части зарядного устройства лучше всего смонтировать в удобный самодельный корпус. Это будет самым практичным решением, в работе вам ничто не будет мешать. Но здесь могут возникнуть большие сложности с клеммами и подключением к аккумулятору. Поэтому лучше сделать так: взять старое или неисправное зарядное устройство у знакомых, подходящее к вашей модели аккумулятора, и подвергнуть его переделке.
- Вскрыть корпус старого зарядного устройства.
- Удалить из него всю бывшую начинку.
- Подобрать следующие радиоэлементы:
Прежде, чем начать ремонтные работы, нужно познакомиться с конструкцией этого инструмента и определить элементы, которые потребуются, чтобы починить шуруповерт, среди них:
Главным элементом является кнопка запуска, она выполняет ряд функций: включение электропитания и регулятора оборотов двигателя. Если зажать кнопку до упора, то цепочка питания электродвигателя замкнется, в результате обеспечивается максимальная мощность. Число оборотов в этом случае также будет максимальным. В устройстве находится электрический регулятор, состоящий из ШИМ генератора. Этот элемент находится на плате.Контакт, размещенный на кнопке, будет перемещаться вдоль платы с учетом надавливания на кнопку. От расположения элемента зависит уровень подаваемого импульса на ключ. В роли ключа выступает полевой транзистор. Принцип работы будет таким: чем сильней нажимаете кнопку, тем выше значение импульса на транзисторе и тем больше напряжение на двигателе.
Реверс вращения двигателя происходит с помощью изменения полярности на клеммах. Этот процесс происходит при помощи контактов, которые переключаются с помощью реверсной ручки.
Как правило, в шуруповертах находятся коллекторные однофазные двигатели постоянного тока. Они довольно надежны, и их очень просто обслуживать. Стандартный шуруповерт состоит из таких элементов:
Редукторная система преобразует высокие вращения вала двигателя в обороты патрона. В шуруповертах используются классические или планетарные редукторы. Первые устанавливаются очень редко. Планетарные редукторы состоят из таких частей:
Солнечная шестерня работает с помощью вала якоря, ее зубцы активируют сателлиты, вращающих водило.
Специальный регулятор устанавливается, чтобы регулировать силу, с которой она подается к шурупу. Как правило, есть 15 положений регулировки.
Основными признаками поломки запчастей в этом случае являются:
- невозможность регулировки количества оборотов;
- невозможность переключения в реверсный режим;
- поломка зарядного устройства;
- шуруповерт не включается.
Для начала нужно проверить аккумулятор инструмента. Если шуруповерта был установлен на зарядку, но это не дало результатов, то нужно подготовить мультиметр и попробовать при помощи его определить поломку.
Сперва необходимо померить величину напряжения аккумулятора. Эта величина обязана соответствовать примерно той, которая написана на корпусе. Если низкое напряжение, то нужно определить неисправную часть: зарядное устройство или аккумулятор. Для чего понадобится мультиметр. Это приспособление включаем в сеть, затем измеряем напряжение на клеммах на холостом ходу. Оно обязано быть на несколько вольт выше, чем указанное на конструкции. Если напряжения нет, то нужно делать ремонт зарядного устройства.
Очень часто проблемой при работе с шуруповертом является быстрая разрядка аккумулятора. Причина или изношенность батареи, или неправильная работа зарядки. Расскажем подробней про ремонт зарядного устройства. Для примера будем использовать зарядку от БОШ AL 60DV – это устройство используется в паре с никель-кадмиевыми батареями.Как правило, все зарядные устройства, как и большинство запчастей, не являются оригинальным, и изготавливаются они не в Германии или Швейцарии, а в Китае. Но ничего страшного здесь нет, качество обычно соответствует стандарту.
Разъем БОШ трех контактный: один управляющий разъем и два силовых.
Чаще всего появляется такая ситуация – аккумулятор установлен в зарядку – но процесс зарядки завершается буквально через несколько минут, причем аккумулятор разряжен, а зарядное устройство останавливается.
Чтобы понять проблему и найти неисправную запчасть, нужно разобрать зарядку. Откручиваем четыре шурупа внизу и открываем корпус. В корпусе, в одном отсеке расположен трансформатор переменного напряжения, а в другом – схема из выпрямителя с силовыми разъемами и управляющим чипом.
Затем включаем в сеть зарядное и меряем на трансформаторе силу тока – если все нормально, то приступаем к следующей процедуре.
Не нужно трогать чип управления и выпрямитель, они, вероятней всего, в порядке. Переходим к контактной группе – один управляющий контакт и два силовых. Чтобы определить, в чем может быть неисправность, нам необходимо померить силу тока на силовых клеммах при работе заряда. Для чего мы припаиваем ко всем контактам по тонкому проводу – что бы можно было помереть напряжение при работе зарядки.
Желательно в этой схеме использовать несколько цветов проводов и соответственно плюс и минус их припаять. Затем собираем зарядку и тестируем при помощи мультиметра силу тока на клеммах при заряде.
Если сила тока на приборе нестабильна и колеблется в диапазоне от 3-4 до 14-18 вольт. Причем если пошевелить батарею, то происходит пропадание контакта. Именно тут и находится причина – за время эксплуатации устройства – клеммы выгибаются и плохой контакт влечет нестабильную зарядку батареи шуруповерта.
То есть, ясно, что нестабильный контакт нарушает работу логики зарядки – в особенности третий контакт, управляющий, именно он отвечает за то, какая сила тока подается на клеммы. Его не получится замкнуть, так как внутри схемы любого аккумулятора находится терморезистор и его сопротивление изменяется с учетом температуры запчастей внутри аккумулятора. Именно так, он защищает батарею одновременно от перегрева и перезаряда. Но в этом случае есть выход. Мы опять разбираем зарядку, загибаем клеммы, дальше при помощи мультиметра смотрим за процессом зарядки – сила тока на клеммах будет потихоньку увеличиваться, а затем снижаться, причем лампочка индикатора на зарядке является дополнительным индикатором работы.
Скорость роста силы тока на клеммах указывает на еще один немаловажный фактор – износ аккумулятора. Если сила тока повышается очень быстро и доходит до 18-19 вольт, то аккумулятор в нормальном состоянии. Когда же батарея медленно принимает зарядку, то большая вероятность того что какая-то запчасть аккумулятора уже негодна и его нужно заменить.
Таким образом, после восстановления контакта между зарядным и аккумулятором мы видим нормальный процесс зарядки. Если посадочное место зарядки расшатано, то нужно зафиксировать батарею в необходимом положении при помощи изоленты. Провода, которые припаяли для индикации, советуем оставить при помощи их очень просто определить, какая запчасть неисправна аккумулятор или зарядка.
Если неисправна батарея, то надо разобрать блок, внимательно осмотреть все места на качество крепления проводов. Если поврежденных креплений нет, то необходимо измерить силу тока мультиметром на каждом элементе. Она обязана быть 0,8-1,1 вольт или выше. Если есть запчасть с меньшей силой тока, то ее необходимо заменить. Вид и емкость элемента непременно должны соответствовать установленным элементам.Если зарядка и аккумулятор исправны, но шуруповерт все равно не работает, то нужно разобрать это приспособление. От клемм батареи выходит несколько проводов, необходимо взять мультиметр и померить силу тока на входе кнопки. Если она присутствует, то надо достать аккумулятор, при помощи зажимов закоротить от него провода. Мультиметр должен определить сопротивление, которое должно стремиться к нулю. В этом случае данная запчасть исправна, проблема состоит в щетках или других элементах. Если сопротивление другое, то кнопку надо будет поменять. Чтобы сделать ремонт кнопки, иногда достаточно почистить наждачкой контакты на клеммах. Также надо проверить и реверсную запчасть. Ремонт происходит с помощью чистки контактов.
Нужно проверить качество обмоток якоря, так как эту запчасть можно купить и заменить своими руками. Чтобы проверить якорь, нужно померить сопротивление на пластинках коллектора, находящихся рядом. Значение обязано стремиться к нулю. Если во время проверки найдены пластинки с сопротивлением отличным от нуля, то надо сделать ремонт запчасти якоря или поменять его.Поломки механической части определяют таким образом:
- Шуруповерт сильно вибрирует при работе.
- Во время работы шуруповерт издает посторонние шумы.
- Шуруповерт включается, но работать им не получается из-за заклинивания.
- Бьет зажимной патрона.
Если во время работы шуруповерт издает посторонние шумы, то это обозначает, что износился подшипник или втулки. Чтобы это починить, нужно разобрать двигатель, затем проверить уровень износа втулки и целостность подшипника. Якорь обязан свободно крутиться, не должно быть каких-то перекосов или трений. Эти приспособления можно приобрести в магазине и заменить запчасть своими руками.
К самым частым неисправностям редукторной конструкции относятся следующие:
- излом штифта, где крепится сателлит;
- истирание шестерней;
- неисправность вала.
Во всех случаях надо поменять неисправную запчасть редуктора. Все описанные выше действия надо выполнять очень внимательно. Разборку шуруповерта необходимо делать в четкой последовательности, так как какие-то из запчастей могут быть потеряны. Сделать самостоятельный ремонт шуруповерта может каждый желающий, нужно только правильно определить поломанную запчасть.
Практически все шуруповёрты работают от аккумуляторов. Средняя ёмкость аккумулятора — 12 мАч. А для того, чтобы он всегда находился в рабочем состоянии, нужна постоянная подзарядка. Для этого необходимо зарядное устройство, характерное для каждого типа аккумуляторов. Однако они сильно различаются по своим характеристикам.В настоящее время выпускают модели на 12–18 В. Также стоит отметить, что производители используют разные компоненты для зарядных устройств различных моделей. Чтобы разобраться с этим, вы должны ознакомиться со стандартной схемой этих зарядных устройств.
Основой стандартной схемы является микросхема трехканального типа. В этом варианте на микросхеме крепятся четыре транзистора, сильно отличающихся по ёмкости и высокочастотные конденсаторы (импульсные или переходные). Для стабилизации тока используются тиристоры или тетроды открытого типа. Проводимость тока регулируется дипольными фильтрами. Эта электрическая схема легко справляется с сетевыми перегрузками.
Предназначение электроинструментов в первую очередь в том, чтобы сделать наш повседневный труд менее утомительным и рутинным. В домашнем быту незаменимым помощником в ремонте или разборке (сборке) мебели и прочих предметов домашнего обихода является шуруповёрт. Автономное питание шуруповёрта делает его более мобильным и удобным в использовании. Зарядное устройство является источником питания для любого аккумуляторного электроинструмента, в том числе и шуруповёрта. Для примера познакомимся с устройством и принципиальной схемой.
Для принципиальных схем зарядных устройств шуруповёртов на 18 В используются транзисторы переходного типа несколько конденсаторов и тетрод с диодным мостом. Частотную стабилизацию осуществляет сеточный триггер. Проводимость тока зарядки на 18 В обычно составляет 5,4 мкА. Иногда, для улучшения проводимости, применяют хроматические резисторы. Ёмкость конденсаторов, в этом случае, не должна быть выше 15 пФ.
«Банки» аккумулятора заключены в корпус, который имеет четыре контакта, включая два силовых плюс и минус для разряда/заряда. Верхний управляющий контакт включён через термистор (термодатчик), который защищает аккумулятор от перегрева во время зарядки. При сильном нагреве он ограничивает или отключает ток заряда. Сервисный контакт включается через резистор на 9 кОм, который выравнивает заряд всех элементов сложных зарядных станций, но они используются обычно для промышленных приборов.
- Зарядные устройства марки «Интерскол» используют трансиверы с повышенной проводимостью. Их максимальная токовая нагрузка доходит до 6 А, а в новых моделях и выше. В стандартном зарядном устройстве шуруповёрта «Интерскол» используется двухканальная микросхема, конденсаторы на 3 пФ, импульсные транзисторы и тетроды открытого типа. Проводимость тока достигает 6 мкА, при средней энергоёмкости аккумулятора 12 мАч.
- Довольно часто российский производитель «Интерскол» использует схему зарядки аккумулятора с транзисторами типа IRLML 2230. В этом случае в зарядных устройствах на 18 В применяют микросхему трёхканального типа и конденсаторы с ёмкостью 2 пФ, которые хорошо переносят сетевые нагрузки. Показатель проводимости при этом достигает 4 мкА. При выборе шуруповёрта нужно учитывать его мощность, которая влияет на его срок эксплуатации. Чем выше показатель мощности, тем дольше проработает инструмент.
Аккумулятор является самой дорогостоящей частью шуруповёрта и составляет примерно 70% от всей стоимости инструмента. При выходе его из строя придётся тратиться на приобретение практически нового шуруповёрта. Но если есть определённые навыки и знания вы можете самостоятельно исправить поломку. Для этого нужны определённые знания об особенностях и строении аккумулятора или зарядного устройства.
Все элементы шуруповёрта, как правило, имеют стандартные характеристики и размеры. Их основным отличием является величина энергоёмкости, которая измеряется в А/ч (ампер/час). Ёмкость указывают на каждом элементе блока питания (их называют «банками»).
«Банки» бывают: литий — ионные, никель — кадмиевые и никель — металл — гидридные. Напряжение первого вида — 3,6 В, другие имеют напряжение — 1,2 В.
Неисправность аккумулятора определяется мультиметром. Он определит, какая из «банок» вышла из строя.
Для ремонта аккумулятора шуруповёрта нужно знать его конструкцию и точно определить место поломки и саму неисправность. Если хотя бы один элемент выйдет из строя, вся цепь потеряет свою работоспособность. Наличие «донора», у которого все элементы в порядке или новые «банки» помогут решить эту проблему.
Мультиметр или лампа на 12 В подскажет, какой именно элемент неисправен. Для этого нужно поставить аккумулятор заряжаться до полной его зарядки. После чего разберите корпус и измерьте напряжение всех элементов цепи. Если напряжение «банок» ниже номинального, то нужно пометить их маркером. Затем соберите аккумулятор и дайте ему поработать до тех пор, пока его мощность заметно упадёт. После этого разберите снова и замерьте напряжение помеченных «банок». Проседание напряжения на них должно быть наиболее заметным. Если разница составляет 0,5 В и выше, а элемент работает, то это говорит о его скором выходе из строя. Такие элементы необходимо заменить.
С помощью лампы на 12 В можно также определить неисправные элементы цепи. Для этого нужно полностью заряженный и разобранный аккумулятор подключить к контактам плюс и минус на лампу 12 В. Нагрузка, созданная лампой, будет разряжать аккумуляторную батарею. После чего замерьте участки цепи и определите неисправные звенья. Ремонт (восстановление или замену) можно произвести двумя способами.
- Неисправный элемент обрезается и паяльником припаивается новый. Это касается литий — ионных батарей. Так как восстановить их работу не представляется возможным.
- Никель — кадмиевые и никель — металл — гидридные элементы можно восстановить, если присутствует электролит, который потерял объём. Для этого их прошивают напряжением, а также усиленным током, что способствует устранению эффекта памяти и повышает ёмкость элемента. Хотя полностью устранить дефект не получится. Возможно, спустя, некоторое время неисправность вернётся. Гораздо лучшим вариантом будет замена вышедших из строя элементов.
Для ремонта аккумулятора для шуруповёрта потребуется запасная аккумуляторная батарея, из которой, можно позаимствовать нужные детали или покупка новых элементов цепи. Новые «банки» должны соответствовать необходимым параметрам. Для их замены потребуется паяльник, олово, канифоль или флюс.
- Распаяйте соединения неисправных деталей и установите на их место новые. Не допускайте при этом их перегрева, который может привести к порче аккумулятора. Для этого постарайтесь выполнить быструю пайку без промедлений. В процессе пайки можете охлаждать её прикосновением руки, при отключённом напряжении.
- Выполняйте соединения родными пластинами (можно медными), иначе перегрев проводов может привести в работу необходимый термистор, который контролирует нагрев и отключает систему зарядки. При подключении не забывайте соблюдать полярность. Минус предыдущего элемента при последовательном соединении присоединяется к плюсу следующего.
- Выровняйте потенциал элементов цепи. Он различается практически на всех «банках». Для этого поставьте аккумулятор заряжаться на всю ночь, а потом на сутки оставьте для остывания. После чего, измерьте напряжение элементов. Показатели должны быть очень близки к номиналу.
- Вставьте аккумуляторную батарею в шуруповёрт и дайте на него максимальную нагрузку до полной разрядки. Сделайте два полных разрядных цикла. Результат даст полное представление об эффективности ремонтных работ.
Чтобы зарядить аккумуляторное устройство, можно сделать самодельную зарядку, питающуюся от USB-источника. Необходимые компоненты для этого: розетка, USB-зарядка, 10 амперный предохранитель, необходимые разъёмы, краска, изолента и скотч. Для этого нужно:
- Разобрать шуруповёрт на детали и отрезать верхний корпус от ручки ножом.
- Сделать отверстие для предохранителя сбоку от ручки. Соединить провод с предохранителем и вмонтировать в ручку агрегата.
- Зафиксировать предохранитель клеем или термопистолетом. Корпус обмотать скотчем и присоединить конструкцию к разъёму батареи. Провода монтируются вверху шуруповёрта. Инструмент собирается и обматывается изолентой. После чего корпус отшлифовывается, покрывается краской и полученное устройство заряжается.
Как видите, этот процесс не займёт много времени и не будет слишком разорителен для вашего семейного бюджета.
Аккумуляторный шуруповерт является альтернативой обычной отвёртке при выполнении как небольших задач, так и крупных ремонтных проектов в доме. Инструмент доступен по цене, им легко пользоваться, а особым преимуществом является отсутствие провода, обычного для электроинструментов. Для периодической подзарядки аккумуляторов используется зарядное устройство для шуруповерта.Сегодня существует множество приспособлений, которые успешно справляются с монтажными работами, использующих крепёж: отвёртки, дрели, сверлильные станки, многие из них имеют зарядное устройство для шуруповерта.
Маленькие, лёгкие, мобильные и автономные шуруповёрты обладают преимуществами:
- Удобная, легко удерживаемая форма ручки облегчает работу при высокой скорости.
- Экономичность. Многие модели поставляются с полезными опциями и приспособлениями, такими как универсальные биты и насадки, которые легкозаменяемые, что даёт больше возможностей при работе.
- Энергосберегающая конструкция, экономит энергию и увеличивает межзарядный период.
- Повышенная эффективность, инструмент позволяет быстро и точно закручивать крепёж в труднодоступных местах.
- Высокая универсальность. Переменная скорость оборота, прямой и обратный ход.
- Гибкость применения, трехрежимный диапазон работ.
- Хорошая ремонтоспособность, наличие на рынке достаточного количества запасных деталей.
Многие беспроводные устройства питаются от перезаряжаемой никель — кадмиевой (nicad) батареи или аккумуляторной батареи, состоящей из 20 ячеек. Каждая ячейка обеспечивает постоянный ток около 1,2 В. Пакеты встраиваются непосредственно в инструмент и имеют защёлкивающиеся зажимы.
Ряд аккумуляторов имеют постоянные встроенные батареи, которые невозможно удалить и они заряжаются в блоке.
Работая с повышенными нагрузками и в загрязнённой ремонтной среде, шуруповерт может сломаться. Самые частые причинами неисправностей — это грязь или пыль. Иногда отвёртка перестаёт работать, когда медные соединения на контактах окисляются. Отремонтировать и одновременно сделать настройку шуруповёрта своими руками можно после изучения инструкции завода-изготовителя в такой последовательности:
Очень часто случается так, что пользователь заряжает аккумулятор, а он перестаёт работать практически сразу, индикатор сообщает о разрядке батарей. В этом случае необходима диагностика, чтобы определит точно, что неисправно — аккумулятор или зарядное устройство.
Если беспроводной механизм (со встроенной перезаряжаемой батареей) не работает, не хватает мощности, нужно убедиться что:
- Питание включено на выходе и розетка не подключена к сети.
- Проверить электрический шнур и заменить его, если он неисправен.
- Опробовать блок питания и выполнить ремонт.
- Если беспроводное устройство или перезаряжаемые батареи работают в течение более коротких периодов между подзарядами, вероятно, они изношены. Нужно осмотреть их на наличие повреждений или утечек и при необходимости заменить.
Иногда для старых моделей инструмента невозможно приобрести новый зарядник и необходима доработка или сделать новый самостоятельно. Для свинцово-кислотных батарей Ni-Cd и Li-ion потребуется схема зарядного устройства для шуруповёрта 18 вольт. Основными особенностями этого универсального источника являются:
- Напряжение постоянного тока.
- Автоматическое отключение при полной зарядке.
- Максимальный ток 5 ампер, аккумуляторы могут заряжаться в обычном режиме.
- Полностью настраиваемый режим согласно спецификациям батареи.
- Низкая себестоимость.
- Оптимальная электросхема. Никаких специальных деталей не требуется, все они стандартные и легко доступны.
- Светодиодные индикаторы для контроля состояния отсечки и зарядки.
- Подходит для гаражей и домашнего использования.
Это многоцелевое приспособление представляет собой источник постоянного напряжения на 5 ампер, однако, для зарядки меньшего тока может потребоваться дополнительная цепь постоянного тока между входным источником питания.
При глубокой зарядке батарея может перегреваться, что должно быть защищено автоматической схемой контроллера температуры или охлаждением вентилятора. Список деталей для ремонта шуруповёрта своими руками:
У аккумуляторных батарей в действительности нет сложных запасных частей, так как она собирается из простейших зарядных элементов. Для того чтобы определиться с ремонтом нужно открыть источник и проверить наличие повреждений. Инструменты и материалы, которые понадобятся при выполнении ремонта:
- Мультиметр.
- Отвёртка.
- Очиститель электрических контактов.
- Изолента.
Бывают случаи, когда катушка беспроводной отвёртки имеет дефект и, следовательно, перегревает устройство. Изоляция легко плавится, аккумуляторы выходят из строя и беспроводная отвёртка не может использоваться. Техническую ошибку не всегда можно определить внешним осмотром и нужна разборка инструмента.
Последовательность операций:
- Отсоединить инструмент от электрической розетки.
- Для очистки контактов между ручкой питания и зарядным устройством используйте ветошь, наждачную бумагу или электрический контактный очиститель.
- Несколько раз подключите блок питания и убедитесь, что он функционирует правильно.
- Проверьте прибор на выходе постоянного тока. Установите мультиметр на шкалу 25 DCV. Подключите его к электрической розетке.
- Прикоснитесь к двум его зондам к соответствующим контактам (+ и -). Если показания прибора равны нулю, поменяйте их местами.
- Выход DCV должен быть около или чуть выше номинальной мощности источника. То есть, при 9 В постоянного тока прибор должен показывать не более 10 В .
- Проверьте источник на выходе переменного тока. Установите мультиметр на шкалу 25 ACV. Прикоснитесь двумя зондами к контактам. Если считывание отсутствует, трансформатор неисправен. Подберите его для замены с равным номиналом и размером.
- Проверьте аккумуляторную батарею. Полностью зарядите аккумулятор. Установите прибор на шкале DCV больше, чем номинальная мощность батарейного блока.
- Прикоснитесь красным зондом к клемме +, а чёрным — к клемме и измерить.
- Замените аккумулятор, если показания на 1 вольт ниже номинальной мощности.
Горячие поверхности беспроводной отвёртки и батареи свидетельствуют о перегреве инструмента. Перегрев — это процесс, который может произойти в двух случаях. С одной стороны, шуруповёрт имеет внутренний дефект, а с другой стороны, возможно, что он используется неправильно. Для этого перед ремонтом нужно провести проверку:
Шуруповерты производит большое количество фирм, особенно популярны инструменты фирм Интерскол, Bosch, Макита. Обычно они чрезвычайно прочны и надёжны, тем не менее отдельные части могут изнашиваться. Например, когда при нажиме на курок дрель не работает. Такая поломка говорит о том, что не действует триггер (кнопка). Замена триггера — довольно простая операция. Перед началом ремонта аккумулятор должен быть удалён, чтобы предупредить получение травмы при включении спускового механизма двигателя. Порядок проведения замены регулятора на примере зарядного устройства для шуруповерта Бош:
- Удалить аккумулятор перед началом работы со сверлом. Отключить два освобождающих зажима по бокам аккумулятора и вынуть батарею. После извлечения аккумуляторной батареи 12,0 В положите её в безопасное место вдали от рабочей зоны. Установите оборудование на чистую ровную поверхность винтовыми отверстиями вверх.
- Найти винт, который соединяет две половины наружного корпуса на заднем крае вала батареи. Используйте угловой пинцет для его удаления.
- Поместите пинцет в паз на внутренней стороне зажима. Используйте другую руку, чтобы плотно прикрепить дрель и потянуть вверх до тех пор, пока зажим не отсоединится.
- Найдите восемь винтов 5,5 мм, расположенных на обращённой вверх стороне свёрла.
- Удалите каждый винт с помощью отвёртки T8, сложив их в безопасном месте. После освобождения всех винтов освободите корпус, чтобы открыть двигатель и вынуть его.
- Поместить палец под металлическую вкладку и осторожно поднять её и освободить спусковой механизм. Аккуратно возьмите узел триггера и осторожно потяните вверх.
- Отсоединить два провода, соединяющих двигатель с триггером, используя пару плоскогубцев.
- Починить неисправный триггер.
Другой вид ремонта шуруповёрту Бош, например, или от другого известного производителя требуется намного реже и его лучше доверить сервисному центру.
Аккумуляторные шуруповёрты в наши дни достаточно надёжны, поэтому на самом деле трудно найти случаи поломок модели с напряжением 18 В. Литий-ионные аккумуляторы имеют отличное время автономной работы и низкие скорости саморазряда, благодаря чему инструменты, оснащеные ими, постоянно находят применение в домашнем хозяйстве.
Автор статьи: Артем Кондратьев
Добрый день! Я Артем. Чуть меньше 9 лет работаю слесарем и мне нравиться работать руками. Когда создаешь новые полезные вещи или возвращаешь к жизни сломанные предметы. Разве это не прекрасно? Рекомендую, перед реализацией идей с моего сайта, проконсультироваться со специалистами. Удачного рабочего дня!
✔ Обо мне ✉ Обратная связь Оцените статью: Оценка 1.5 проголосовавших: 47
| Зарядное устройство предназначено для зарядки никель-кадмиевых (NiCd ) и никель-металгидридных (NiMH) аккумуляторов типоразмера АА и ААА .Оно не претендует на оригинальность или новизну. Схема зарядного устройства отличается простотой и надежностью. За время эксплуатации более 10 лет отказов в работе не было. В схеме нет каких-либо регулирующих элементов, зарядный ток устанавливается автоматически. Зарядное устройство позволяет заряжать, как один аккумулятор, так и батарею из нескольких аккумуляторов. При этом зарядный ток изменяется незначительно. Особенность схемы является гальваническая связь с электрической сетью 220 В ,что требует соблюдения мер электробезопасностии . В качестве диодов D1 — D7 используются диоды КД 105 или им подобные . Светодиод D8 — АЛ307 или ему подобный ,желаемого цвета свечения. Диоды D1 — D4 могут быть заменены на диодную сборку КЦ405А .Резистором R3 можно подобрать необходимую яркость свечения светодиода . Конденсатор С1 задает необходимый зарядный ток. Емкость конденсатора рассчитывается по следующей эмпирической формуле: C1= 3128 / А , А = В — R2 , В = (220 — Uедс) / J где : C1 в мкФ ; Uедс — напряжение на аккумуляторной батареи в В ; J — необходимый зарядный ток в А . Пример — необходимо рассчитать емкость конденсатора для зарядки батареи из 8 никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 700 mAh . Зарядный ток ( J ) будет составлять 0.1 емкости аккумулятора — 0.07 А . Uедс 1.2 х 8 =9.6 В .Следовательно В = (220 — 9.6) / 0.07 = 3005.7 .Далее А = 3005.7 — 200 = 2805.7 .Емкость конденсатора составит С1 = 3128 / 2805.7 = 1.115 мкФ. Принимается ближайший по номиналу — 1мкФ. Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 400 В .Конденсатор должен быть только бумажный , использование электролитических конденсаторов не допускается . Рассеиваемая мощность резистора R2 определяется величиной зарядного тока. Для зарядного тока 0.07 А она будет 0.98 Вт ( P= JxJxR ). Выбирается резистор с рассеиваемой мощность 2 Вт . Конденсатор может быть составлен из нескольких конденсаторов по параллельной, последовательной или смешанной схемам . Зарядное устройство не боится коротких замыканий. После сборки зарядного устройства можно проверить заряный ток ,подключив вместо аккумуляторной батарей амперметр. Перед включением зарядного устройства в электрическую сеть необходимо подключить к нему аккумуляторную батарею. Если аккумуляторная батарея подключена с нарушением полярности, то будет светиться светодиод D8 (до подключения зарядного устройства к электрической сети). При правильном подключении аккумуляторной батареи и подключении зарядного устройства к электрической сети светодиод сигнализирует о прохождении зарядного тока через аккумуляторную батарею. Случайные материалы сайта |
|
Как сделать зарядное для шуруповерта. Зарядное устройство для шуруповерта – как выбрать и можно ли сделать самому. Литий-ионные батареи для шуруповерта
Шуруповерт есть в каждом доме, где выполняются элементарный ремонт. Любому электроприбору требуется стационарное электричество или блок питания. Поскольку наиболее популярными являются аккумуляторные шуруповерты — требуется еще и зарядник.
- 1 Виды зарядников
- 1.1 Аналоговые со встроенным блоком питания
- 1.2 Аналоговые с внешним блоком питания
- 1.3 Импульсные
- 2 Блок питания для шуруповерта – схема и порядок сборки
- 2.1 Как использовать электроприбор
Он идет в комплекте с дрелью, и как любой электроприбор может выйти из строя. Чтобы вы не столкнулись с проблемой неработающего оборудования, изучим общее описание зарядных устройств для шуруповерта.
Виды зарядников
Аналоговые со встроенным блоком питания
Их популярность обусловлена низкой стоимостью. Если дрель (шуруповерт) не предназначена для профессионального использования, продолжительность работы — не самый первый вопрос. Задача простого зарядника — получить постоянное напряжение с достаточной для зарядки аккумулятора токовой нагрузкой.
Важно! Для начала заряда, напряжение на выходе блока питания должно быть выше номинального значения аккумулятора.
Работает такая зарядка по принципу обычного стабилизатора. Для примера рассмотрим схему зарядника для аккумулятора на 9-11 вольт. Тип батарей не имеет значения.
Такой блок питания (он же зарядник) можно собрать своими руками. Спаять схему можно на универсальной монтажной плате. Для рассеивания тепла микросхемы стабилизатора, достаточно медного радиатора площадью 20 см?.
Обратите внимание Стабилизаторы такого типа работают по компенсационному принципу — лишняя энергия отводится в виде тепла.
Входной трансформатор (Тр1) понижает переменное напряжение 220 вольт до значения 20 вольт. Мощность трансформатора рассчитывается по току и напряжению на выходе зарядного устройства. Далее переменный ток выпрямляется при помощи диодного моста VD1. Обычно производители (особенно китайские) используют сборку диодов Шоттки.
После выпрямления ток будет пульсирующим, это вредно для нормального функционирования схемы. Пульсации сглаживаются фильтрующим электролитическим конденсатором (С1).
Роль стабилизатора выполняет микросхема КР142ЕН, на радиолюбительском слэнге — «кренка». Для получения напряжения 12 вольт, индекс микросхемы должен быть 8Б. Управление собрано на транзисторе (VT2) и подстроечных резисторах.
Автоматика на подобных устройствах не предусмотрена, время зарядки аккумулятора определяет пользователь. Для контроля заряда собрана несложная схема на транзисторе (VT1) и диоде (VD2). При достижении напряжения заряда, индикатор (светодиод HL1) гаснет.
Более продвинутые системы имеют в своем составе коммутатор, отключающий напряжение по окончанию заряда в виде электронного ключа.
В комплекте с шуруповертами эконом класса (произведенными в Поднебесной), встречаются зарядники и попроще. Немудрено, что процент выхода из строя довольно высок. У владельца появляется перспектива остаться с относительно новым неработоспособным шуруповертом. По приложенной схеме вы сможете собрать зарядное устройство для шуруповерта своими руками, которое прослужит дольше фабричного. Меняя трансформатор и стабилизатор, вы сможете подобрать необходимое значение для вашего аккумулятора.
Аналоговые с внешним блоком питания
Сама по себе схема зарядного устройства примитивна, насколько это возможно. В комплект входит сетевой блок питания, и собственно зарядник, в корпусе фиксаторе модуля аккумуляторных батарей.
Блок питания рассматривать нет смысла, его схема стандартная – трансформатор, диодный мост, конденсаторный фильтр и выпрямитель. На выходе, как правило, 18 вольт, для классических 14 вольтовых аккумуляторных батарей.
Плата управления зарядом занимает площадь спичечного коробка:
Как правило, никакого теплоотвода на таких сборках нет, разве что нагрузочный резистор большой мощности. Поэтому подобные устройства часто выходят из строя. Возникает вопрос: как зарядить шуруповерт без зарядного устройства?
Решение простое для человека, умеющего держать в руках паяльник.
- Первое условие – наличие источника питания. Если «родной» блок исправен, достаточно собрать несложную схему управления. В случае выхода из строя всего комплекта – можно использовать блок питания для ноутбука. На выходе требуемые 18 вольт. Мощности такого источника хватит за глаза для любого комплекта аккумуляторов
- Второе условие – элементарные навыки сборки электросхем. Детали самые доступные, можно выпаять из старой бытовой техники, или купить на радиорынке буквально за копейки.
Принципиальная схема блока управления:
На входе стабилитрон на 18 вольт. Схема управления на транзисторе KT817, усиление обеспечивает мощный транзистор КТ818. Его необходимо снабдить радиатором. В зависимости от тока заряда, не нем может рассеиваться до 10 Вт, поэтому потребуется радиатор площадью 30-40 см?.
Именно экономия «на спичках» делает китайские зарядники такими ненадежными. Подстроечник 1 КОм необходим для точной установки тока заряда. Резистор 4,7 Ом, стоящий на выходе цепи, также должен рассеивать достаточно тепла. Мощность не менее 5 Вт. Об окончании заряда оповестит светодиодный индикатор, он погаснет.
Собранную схему легко разместить в корпус штатной зарядки. Радиатор транзистора выносить не обязательно, главное обеспечить циркуляцию воздуха внутри корпуса.
Экономия заключается в том, что блок питания от ноутбука, по прежнему используется по назначению.
Важно! Общий недостаток аналоговых зарядных устройств – долгий процесс заряда.
Для бытового шуруповерта это не страшно. Оставил заряжаться на ночь перед началом работ – на сборку шкафа хватит. Среднее время заряда китайской аккумуляторной дрели – 3-5 часов.
Импульсные
Переходим к тяжелому вооружению. Профессиональные шуруповерты используются интенсивно, и простой в работе по причине разряженного аккумулятора недопустим. Ценовой вопрос опускаем, любая серьезная техника стоит дорого. Тем более что в комплекте обычно два аккумулятора. Пока один в работе – второй на подзарядке.
Импульсный блок питания в комплекте с интеллектуальной схемой управления зарядом, заполняет батарею на 100% буквально за 1 час. Можно собрать и аналоговый зарядник с такой же мощностью. Но его вес и размеры будут сопоставимы с шуруповертом.
Всех этих недостатков лишены импульсные зарядники. Компактный размер, высокие токи заряда, продуманная защита. Проблема одна: сложность схемы, и как следствие – высокая цена.
Тем не менее, можно собрать и такое устройство. Экономия минимум в 2 раза.
Предлагаем вариант для «продвинутых» никель кадмиевых аккумуляторов, снабженных третьим сигнальным контактом.
Схема собрана на популярном контроллере MAX713. Предложенная реализация рассчитана на входное напряжение 25 вольт постоянного тока. Собрать такой источник питания не сложно, поэтому его схему опускаем.
Зарядное устройство интеллектуально. После проверки уровня напряжения, запускается режим ускоренного разряда (для предотвращения эффекта памяти). Заряд происходит за 1-1,15 часа. Особенностью схемы является возможность выбора напряжения заряда и типа батарей. В описании на рисунке указано положение перемычек и значение резистора R19 для смены режимов.
Если фирменная зарядка профессионального шуруповерта выйдет из строя – вы сможете сэкономить на ремонте, собрав схему своими руками.
Блок питания для шуруповерта – схема и порядок сборки
Многим знакома ситуация: шуруповерт жив-здоров, а блок аккумуляторов приказал долго жить. Есть масса способов восстановления АКБ, но не всем нравится возиться с токсичными элементами.
Как использовать электроприбор
Ответ прост: подключить внешний блок питания. Если у вас типичный китайский прибор с аккумуляторами 14,4 вольта – можно использовать автомобильный аккумулятор (удобно для работы в гараже). А можно подобрать трансформатор с выходом 15-17 вольт, и собрать полноценный БП.
Набор деталей самый недорогой. Выпрямитель (диодный мост) и термостат для защиты от перегрева. Остальные элементы имеют сервисную задачу – индикация входного и выходного напряжения. Стабилизатор не требуется – электродвигатель вашего шуруповерта не такой требовательный, как аккумулятор.
Обратите внимание Как видите, оживить аккумуляторную дрель не так уж и сложно. Главное не принимать поспешного решения: «выбросить и купить новый электроприбор»
Если у вас полностью вышли из строя аккумуляторы шуруповерта, то вы можете переделать его на сетевой как сделать такой блок питания смотрите в этом видео
Тут можете скачать печатную плату в формате lay
Так выглядит схема переделки зарядного устройства.
Часто родное зарядное устройство, входящее в комплект шуруповерта, работает медленно, долго заряжая аккумулятор. Тем, кто интенсивно использует шуруповерт, это очень мешает в работе. Несмотря на то, что в комплект входит обычно два аккумулятора (один установлен в рукоятку инструмента и в работе, а другой подключен к зарядному устройству и находится в процессе зарядки), часто владельцы не могут приспособиться к рабочему циклу аккумуляторов. Тогда имеет смысл изготовить зарядное устройство своими руками и зарядка станет удобнее.
Аккумуляторы неодинаковы по типам и режимы заряда у них могут быть разными. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи являются очень хорошим источником энергии, способны отдавать большую мощность. Однако, по экологическим причинам их производство прекращено и они будут встречаться все реже и реже. Сейчас всюду их вытеснили литий-ионные аккумуляторы.
Сернокислотные (Pb) свинцовые гелевые аккумуляторы имеют неплохие характеристики, но утяжеляют инструмент и поэтому не пользуются особой популярностью, несмотря на относительную дешевизну. Поскольку они гелевые (раствор серной кислоты загущается силикатом натрия), то никаких пробок в них нет, электролит из них не вытекает и ими можно пользоваться в любом положении. (Кстати, и никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов тоже относятся к классу гелевых.)
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) являются сейчас наиболее перспективными и продвигаемыми в технике и на рынке. Их особенностью является полная герметичность ячейки. Они имеют весьма высокую удельную мощность, безопасны в обращении (благодаря встроенному контроллеру заряда!), выгодно утилизируются, являются наиболее экологически чистыми, имеют малый вес. В шуруповертах в настоящее время применяются очень часто.
Режимы заряда
Номинальное напряжение Ni-Cd ячейки 1.2 В. Никель-кадмиевый аккумулятор заряжается током от 0.1 до 1.0 номинальной емкости. Это означает, что аккумулятор емкостью 5 амперчасов можно заряжать током от 0.5 до 5 А.
Заряд сернокислотных аккумуляторов хорошо знаком всем людям, держащим в руках шуруповерт, ведь практически каждый их них еще и автолюбитель. Номинальное напряжение ячейки Pb-PbO2 составляет 2.0 В, а ток зарядки свинцового сернокислотного аккумулятора всегда 0.1 C (доля тока от номинальной емкости, см. выше).
Литий-ионная ячейка имеет номинальное напряжение 3.3 В. Ток заряда литий-ионного аккумулятора, 0.1 C. При комнатной температуре этот ток можно плавно повышать до 1.0 С – это быстрый заряд. Однако, это годится только для тех батарей, которые не были переразряжены. При заряде литий-ионных батарей следует точно соблюдать напряжение. Заряд производится до 4.2 В точно. Превышение резко снижает срок службы, понижение – уменьшает емкость. При зарядке следует следить за температурой. Теплый аккумулятор следует либо ограничить током до 0.1 С, либо отключить до остывания.
ВНИМАНИЕ! При перегреве литий-ионного аккумулятора при зарядке свыше 60 градусов Цельсия возможен его взрыв и возгорание! Не следует слишком полагаться на встроенную электронику безопасности (контроллер заряда).
При заряде литиевой батареи, контрольное напряжение (напряжение окончания заряда) образует приблизительный ряд (точные напряжения зависят от конкретной технологии и указаны в паспорте на батарею и на ее корпусе):
Напряжение заряда следует контролировать мультиметром или схемой с компаратором напряжения, настроенным точно на применяемую батарею. Но для “электронщиков начального уровня” реально можно предложить только простую и надежную схему, описанную в следующем разделе.
Зарядное устройство + (Видео)
Зарядное устройство, которое предлагается ниже, обеспечивает нужный зарядный ток для любого аккумулятора из всех перечисленных. Шуруповерты питаются от аккумуляторов с разными напряжениями 12 вольт или 18 вольт. Это неважно, главный параметр зарядного устройства для аккумуляторов – ток заряда. Напряжение зарядного устройства при отключенной нагрузке всегда выше номинального, оно падает до нормы при подключении батареи при заряде. В процессе заряда оно соответствует текущему состоянию аккумулятора и обычно чуть выше номинального в конце заряжания.
Зарядное устройство представляет собой генератор тока на мощном составном транзисторе VT2, который питается от выпрямительного мостика, подключенного к понижающему трансформатору с достаточным выходным напряжением (см. таблицу в предыдущем разделе).
Этот трансформатор должен также иметь достаточную мощность, чтобы обеспечить необходимый ток при длительной работе без перегрева обмоток. Иначе он может сгореть. Ток заряда выставляется регулировкой резистора R1 при подключенном аккумуляторе. Он остается постоянным в процессе заряда (тем постоянней, чем выше напряжение от трансформатора. Примечание: напряжение от трансформатора не должно превышать 27 В).
Резистор R3 (не менее 2 Вт 1 Ом) ограничивает максимальный ток, а светодиод VD6 горит, пока идет заряд. К концу заряда, свечение светодиода уменьшается и он гаснет. Тем не менее, не забывайте про точный контроль напряжения литий-ионных аккумуляторов и их температуру!
Все детали в описанной схеме монтируются на печатной плате из фольгированного текстолита. Вместо диодов, указанных в схеме, можно взять русские диоды КД202 или Д242, они довольно доступны в старом электронном ломе. Располагать детали надо так, чтобы на плате оказалось как можно меньше пересечений, в идеале ни одного. Не следует увлекаться высокой плотностью монтажа, ведь вы собираете не смартфон. Распаивать детали вам будет значительно легче, если между ними останется по 3-5 мм.
Транзистор должен быть установлен на теплоотводе достаточной пощади (20-50 см.кв). Все части зарядного устройства лучше всего смонтировать в удобный самодельный корпус. Это будет самым практичным решением, в работе вам ничто не будет мешать. Но здесь могут возникнуть большие сложности с клеммами и подключением к аккумулятору. Поэтому лучше сделать так: взять старое или неисправное зарядное устройство у знакомых, подходящее к вашей модели аккумулятора, и подвергнуть его переделке.
- Вскрыть корпус старого зарядного устройства.
- Удалить из него всю бывшую начинку.
- Подобрать следующие радиоэлементы:
- Выбрать подходящий размер для печатной платы, помещающейся в корпус вместе с деталями из приведенной схемы, нарисовать нитрокраской ее дорожки по принципиальной схеме, протравить в медном купоросе и распаять все детали. Радиатор для транзистора нужно установить на алюминиевой пластинке так, чтобы она не касалась ни с какой частью схемы. Сам транзистор плотно прикручивается к ней винтиком и гайкой М3.
- Собрать плату в корпусе и припаять клеммы по схеме строго соблюдая полярность. Вывести провод для трансформатора.
- Трансформатор с предохранителем на 0.5 А установить в небольшой подходящий корпус и снабдить отдельным разъемом для подключения переделанного зарядного блока. Лучше всего взять разъемы от компьютерных блоков питания, папу установить в корпус с трансформатором, а маму подключить к диодам мостика в зарядном устройстве.
Собранное устройство будет работать надежно если вы аккуратно и тщательно проделали
Когда я придумывал схему, то старался ее максимально упростить, применив минимум компонентов.
1. Реле — любое с напряжением обмотки 12 Вольт (для вариантов с 3-4 аккумуляторами) и контактами рассчитанными на ток хотя бы 2х от тока заряда.
2. Транзистор — BC846, 847, или известный КТ315, КТ3102, а также аналоги.
3. Диод — любой маломощный диод.
4. Резисторы — любые в диапазоне 15 — 33кОм
5. Конденсатор — 33-47мкФ 25-50 Вольт.
6. Оптрон — PC817, стоит на большинстве плат блоков питания.
Собрал плату.
Здесь применены немного другие номиналы, хотя по сути важен только номинал резисторов R4 и R5. Номинал R5 должен быть по крайней мере в 2 раза меньше чем у R4.
Подбираем компоненты для будущей платы. К сожалению транзистор скорее всего придется купить, так как в готовых устройствах такие применяются редко, они могут встречаться на материнских платах, но крайне редко.
Плата универсальная, можно применить реле и сделать по предыдущей схеме, а можно применить полевой транзистор.
Теперь блок схема зарядного устройства будет выглядеть следующим образом:
Трансформатор, затем диодный мост и конденсатор фильтра, потом плата DC-DC преобразователя, ну и в конце плата отключения.
Полярность выводов индикации заряда я не подписывал, так как на разных платах может быть по разному, если что то не работает, то надо просто поменять их местами, тем самым изменив полярность на противоположную.
Переходим собственно к переделке.
Первым делом я перерезаю дорожки от выхода диодного моста, клемм подключения аккумулятора и светодиода индикации заряда. Цель — отключить их от остальной схемы, чтобы она не мешала «процессу». Можно конечно просто выпаять все детали кроме диодов моста, будет то же самое, но мне было проще перерезать дорожки.
Затем припаиваем фильтрующий конденсатор. Я припаял его прямо к выводам диодов, но можно поставить отдельный диодный мост, как я показывал выше.
Помним, что вывод с полоской — плюс, без полоски — минус. У конденсатора длинный вывод — плюс.
Печатные платы сверху не влазили совсем, постоянно упираясь в верхнюю крышку, потому пришлось разместить их снизу. Здесь конечно было тоже не все так гладко, пришлось выкусить одну стойку и немного подпилить пластмассу, но в любом случае здесь им было куда лучше.
по высоте они стали даже с запасом.
Переходим к электрическим соединениям. Для начала припаиваем провода, сначала я хотел применить более толстые, но потом понял что просто с ними не развернусь в тесном корпусе и взял обычные многожильные сечением 0.22мм.кв.
К верхней плате припаял провода:
1. Слева — вход питания платы преобразователя, подключается к диодному мосту.
2. Справа — белый с синим — выход платы преобразователя. Если применена плата отключения, то к ней, если нет, то на контакты аккумулятора.
3. Красный с синим — выход индикации процесса заряда, если с платой отключения, то к ней, если нет, то на светодиод индикации.
4. Черный с зеленым — Индикация окончания заряда, если с платой отключения, то на светодиод, если нет, то никуда не подключаем.
К нижней плате припаяны пока только провода к аккумулятору.
Да, совсем забыл, на левой плате виден светодиод. Дело в том, что я совсем забыл и выпаял все светодиоды, которые были на плате, но проблема в том, что если выпаять светодиод индикации ограничения тока, то ток ограничиваться не будет, потому его надо оставить (помечен на плате как CC/CV), будьте внимательны.
В общем соединяем все так, как на показано, фото кликабельно.
Затем клеим на дно корпуса двухсторонний скотч, так как снизу платы не совсем гладкие, то лучше использовать толстый. В общем этот момент каждый делает как удобно, можно приклеить термоклеем, привинтить саморезами, прибить гвоздями 🙂
Приклеиваем платы, провода прячем.
В итоге у нас должны остаться свободными 6 проводов — 2 к батарее, 2 к диодному мосту и 2 к светодиоду.
На желтый провод внимание не обращайте, это частный случай, у меня нашлось только реле на 24 Вольта, потому я его запитал от входа преобразователя.
Когда готовите провода, то всегда старайтесь соблюдать цветовую маркировку, красный/белый — плюс, черный/синий — минус.
Подключаем провода к родной плате зарядного. Здесь конечно у каждого будет по своему, но общий принцип думаю понятен. Особенно внимательно надо проверить правильность подключения к клеммам аккумулятора, лучше предварительно проверить тестером, где плюс и минус, впрочем то же самое касается и входа питания.
После всех этих манипуляций обязательно надо проверить и возможно заново установить выходное напряжение платы преобразователя, так как в процессе монтажа можно сбить настройку и получить на выходе не 12.6 Вольт (напряжение трех литиевых аккумуляторов), а к примеру 12.79.
Также можно подкорректировать и ток заряда.
Так как настройка порога срабатывания индикации окончания заряда не очень удобна, то я рекомендую купить плату с двумя подстроечными резисторами, это проще. Если купили плату с тремя подстроечными резисторами, то для настройки надо подключить к выходу нагрузку примерно соответствующую 1/10 — 1/5 от установленного тока заряда. Т.е. если ток заряда 1.5 Ампера и напряжение 12 Вольт, то это может быть резистор номиналом 51-100 Ом мощностью около 1-2 Ватт.
Настроили, перед сборкой проверяем.
Если сделали все правильно, то при подключении аккумулятора должно сработать реле и включиться заряд. В моем случае светодиод индикации при этом погасает, а включается когда заряд окончен. Если хотите сделать наоборот, то можно включить этот светодиод последовательно с входом оптрона, тогда светодиод будет светить пока идет заряд.
Так как в заголовке обзора все таки указана плата, а обзор о переделке зарядного, то я решил проверить и саму плату. Через пол часа работы при токе заряда 1 Ампер температура микросхемы была около 60 градусов, потому я могу сказать, что данную плату можно использовать до тока 1.5 Ампера. Впрочем это я подозревал с самого начала, при токе в 3 Ампера плата скорее всего выйдет из строя из-за перегрева. Максимальный ток при котором плату еще можно относительно безопасно использовать — 2 Ампера, но так как плата находится в корпусе и охлаждение не очень хорошее, то я рекомендую 1.5 Ампера.
Все, скручиваем корпус и ставим на полный прогон. Мне правда пришлось перед этим разрядить аккумулятор, так как я его зарядил в процессе подготовки прошлой части.
Если к зарядному подключается заряженный аккумулятор, то на 1.5-2 секунды срабатывает реле, потом опять отключается, так как ток низкий и блокировка не происходит.
Так, а теперь о хорошем и не очень.
Хорошее — переделка удалась, заряд идет, плата отключает аккумулятор, в общем просто, удобно и практично.
Плохое — Если в процессе заряда отключить питания зарядного, а потом опять включить, то заряд автоматически не включится.
Но есть куда большая проблема. В процессе подготовки я использовал плату из предыдущего обзора, но там же я писал, что плата без контроллера, потому полностью блокироваться не умеет. Но более «умные» платы в критической ситуации полностью отключают выход, а так как он одновременно является и входом то при подключении к зарядному которое я переделал выше, стартовать оно не будет. Для старта необходимо напряжение, и плате для старта необходимо напряжение:(
Решения данной проблемы несколько.
1. Поставить между входом и выходом платы защиты резистор, через который на клеммы будет попадать ток для старта зарядного, но как поведет себя плата защиты, я не знаю, для проверки ничего нет.
2. Вывести вход для зарядного на отдельную клемму батареи, так часто делается у аккумуляторного инструмента с литиевыми аккумуляторами. Т.е. заряжаем через одни контакты, разряжаем через другие.
3. Не ставить плату отключения вообще.
4. Вместо автоматики поставить кнопку как на этой схеме.
Вверху вариант без платы защиты, внизу просто реле, оптрон и кнопка. Принцип прост, вставили аккумулятор в зарядное, нажали на кнопку, пошел заряд, а мы пошли отдыхать. Как только заряд будет окончен, реле полностью отключит аккумулятор от зарядного.
Обычные зарядные устройства постоянно пытаются подать напряжение на выход если оно ниже определенного значения, но такой вариант доработки неудобен, а с реле не очень то и применим. Но пока думаю, возможно и получится сделать красиво.
Что можно посоветовать по поводу выбора вариантов заряда батарей:
1. Просто применить плату с двумя подстроечными резисторами (она есть в обзоре), просто, вполне корректно, но лучше не забывать что зарядное включено. День-два проблем думаю не будет, но уехать в отпуск и забыть зарядное включенным я бы не рекомендовал.
2. Сделать как в обзоре. Сложно, с ограничениями, но более правильно.
3. Использовать отдельное зарядное, например известный Imax.
4. Если в вашей батарее сборка из двух-трех аккумуляторов, то можно использовать B3.
Это довольно просто и удобно, кроме того есть полное описание в этом от автора Onegin45.
5. Взять блок питания и немного доработать его. Нечто подобное я делал в этом .
6. Сделать полностью свое зарядное, со всем автоотключениями, корректным зарядом и расширенной индикацией. Самый сложный вариант. Но это тема третьей части обзора, впрочем там же скорее всего будет и переделка блока питания в зарядное.
7. Использовать зарядное устройство типа такого.
Кроме того я часто встречаю вопросы насчет балансировки элементов в батарее. Лично я считаю, что это лишнее, так как качественные и подобранные аккумуляторы разбалансировать не так просто. Если хочется просто и качественно, то куда проще купить плату защиты с функцией балансировки.
Недавно был вопрос, можно ли сделать так, чтобы зарядное умело заряжать и литиевые аккумуляторы и кадмиевые. Да, сделать можно, но лучше не нужно так как кроме разной химии аккумуляторы имеют и разное напряжение. Например сборке из 10 кадмиевых аккумуляторов надо 14.3-15 Вольт, а из трех литиевых — 12.6 Вольта. В связи с этим нужен переключатель, который можно случайно забыть переключить. Универсальный вариант возможен только если количество кадмиевых аккумуляторов кратно трем, 9-12-15, тогда их можно заряжать как литиевые сборки 3-4-5. Но в распространенных батареях инструмента стоят сборки 10 штук.
На этом вроде все, я постарался ответить на некоторые вопросы, которые мне задают в личке. Кроме того, обзор скорее всего будет дополнен ответами на ваши следующие вопросы.
Купленные платы вполне работоспособны, но микросхемы скорее всего поддельные, потому нагружать лучше не более чем на 50-60% от заявленного.
А я пока думаю что надо иметь в правильном зарядном устройстве, которое будет делаться с нуля. Пока из планов —
1. Автостарт заряда при установке аккумулятора
2. Рестарт при пропадании питания.
3. Несколько ступеней индикации процесса заряда
4. Выбор количества аккумуляторов и их типа при помощи джамперов на плате.
5. Микропроцессорное управление
Хотелось бы также узнать, что интересно было бы вам увидеть в третьей части обзора (можно в личку).
Хотел применить специализированную микросхему (вроде даже бесплатный семпл можно заказать), но она работает только в линейном режиме, а это нагрев:((((
Возможно будет полезно, на архив с трассировками и схемами, но как я выше писал, добавочная плата скорее всего не будет работать с платами, которые полностью отключают аккумуляторы.
Дополнение, такие способы переделки подходят только для батарей до 14.4 Вольта (примерно), так как зарядные устройства под 18 Вольт аккумуляторы выдают напряжение выше 35 Вольт, а платы DC-DC рассчитаны только до 35-40.
Планирую купить +221 Добавить в избранное Обзор понравился +194 +384В процессе использования дешевого китайского шуруповерта, совсем недавно купленного, обнаружилось, что штатная зарядка слаба. Соответственно, мне понадобилась схема зарядного устройства для шуруповерта, которая будет стабильно работать. А то родное, китайское, зарядное устройство медленно заряжало при пониженном напряжении в сети и очень сильно грелось при подключении к повышенному напряжению 220В.
Для сборки самодельной зарядки к моему инструменту я использовал уже многократно проверенную схему, сердцем которой является составной транзистор КТ829. Данную конструкцию уже использовали на практике многие люди.
В зависимости от величины напряжения на аккумуляторе, проходящий через него зарядный ток регулируется КТ361, коллекторное напряжение транзистора управляет индикатором заряда, а сам КТ361 управляет работой составного транзистора. Светодиод в процессе зарядки горит, а как ток зарядки снижается, постепенно гаснет светодиод.
Максимальный ток зарядки ограничен резистором, с сопротивлением в 1 Ом. Требуемое напряжение на батарее определяет момент, когда заряд полный, процесс завершен, и ток зарядный уменьшается до нуля. Переменный резистор устанавливает порог заряда и после настройки, потом его заменяют на постоянный резистор требуемого сопротивления. Сам порог заряда нужно устанавливать слегка больше, величины, обеспечивающей максимальную зарядку емкости.
Кроме транзисторов, естественно, любая схема зарядного устройства для шуруповерта содержит трансформатор. В данном случае использовался трансформатор во вторичной обмотке которого напряжение 9 вольт и током в 1А, марка — ТП-20-14. Это трансформатор был снят из старого «Электроника-409» черно-белого малоформатного телевизора. Вы можете найти аналогичный трансформатор, выковыряв его из другого представителя «телерадио-динозавров».
Итак, теперь осталось готовое устройство для зарядки шуруповерта аккуратно смонтировать в любой пластиковый корпус с подходящими габаритами. Представленная в этой статье улучшенная схема зарядного устройства для шуруповерта надежна и очень хорошо работает. Год работы без сбоев продемонстрировал отсутствие недостатков, все это время, шуруповерт от этого устройства заряжался надежно и быстро.
Правильная схема подключения однофазного счетчика
Использование, электроинструмента существенно облегчает наш труд и сокращает время сборки. В настоящее время большую популярность набрали шуруповерты с автономным питанием от аккумуляторной батареи. В рамках данной статьи рассмотрим схему типичного зарядного устройства для шуруповерта А также советы по ремонту и варианты радиолюбительских конструкций.
Зарядное устройство для шуруповерта «Интерскол»
Силовую часть зарядного устройства шуроповерта представляет силовой трансформатор типа GS-1415 рассчитанный на мощность 25 Ватт.
Со вторичной обмотки трансформатора снимается пониженное переменное напряжение номиналом 18В оно следует на диодный мост из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408, через плавкий предохранитель. Диодный мост. Каждый полупроводниковый элемент 1N5408 рассчитан на прямой ток до трех ампер. Электролитическая емкость C1 сглаживает пульсации появляющиеся в схеме после диодного моста.
Управление реализовано на микросборке HCF4060BE . которая совмещает в себе 14-разрядным счетчиком с компонентами задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором типа S9012. Он нагружен на реле типа S3-12A. Таким образом схемотехнически реализован таймер, включающий реле на время заряда аккумуляторной батареи около часа. При включении ЗУ и подсоединения аккумулятора контакты реле находятся в нормально разомкнутом положении. HCF4060BE получает питание через стабилитрон 1N4742A на 12 вольт, т.к с выхода выпрямителя идет около 24 вольт.
При замыкании кнопки «Пуск» напряжение с выпрямителя начинает следовать на стабилитрон через сопротивление R6, затем стабилизированное напряжение идет на 16 вывод U1. Открывается транзистор S9012, которым управляет HCF4060BE. Напряжение через открытые переходы транзистора S9012 следует на обмотку реле. Контакты последнего замыкаются, и аккумулятор начинает заряжаться. Защитный диод VD8 (1N4007) шунтирует реле и защищает VT от скачка обратного напряжения, которое возникнет в момент обесточивания обмотки реле. VD5 не дает разряжаться аккумулятору при отключении сетевого напряжения. С размыканием контактов кнопки «Пуск» ничего не произойдет т.к питание идет через диод VD7 (1N4007), стабилитрон VD6 и гасящий резистор R6. Поэтому микросхема будет получать питание даже после отпускания кнопки.
Сменный типичный аккумулятор от электроинструмента собран из отдельных последовательно соединенных никель-кадмиевых Ni-Cd аккумуляторов, каждый по 1,2 вольта, т.о их 12 штук. Суммарное напряжение такой батареи будет около 14,4 вольта. Кроме того в блок аккумуляторов добавлен датчик температуры — SA1 он приклеен к одной из Ni-Cd батарей и плотно прилегает к ней. Один из выводов терморегулятора подключен к минусу аккумуляторной батареи. Второй вывод подсоединен к отдельному, третьему разъему.
При нажатии кнопки «Пуск» реле замыкает свои контакты, и начинается процесс заряда батареи. Загорается красный светодиод. Через час, реле своими контактами рвет цепь заряда аккумулятора шуроповерта. Загорается зеленый светодиод, а красный тухнет.
Термоконтакт отслеживает температуру батареи и разрывает цепь заряда, если температура выше 45°. Если такое случается раньше чем схема таймера отработает, это говорит об присутствии «эффекта памяти».
Типовые неисправности зарядного устройства шуруповерта
Со временем из-за износа кнопка «Пуск» глюченно срабатывает, а иногда и не работает совсем. Также в моей практике вылетал стабилитрон 1N4742A и микросхемы HCF4060BE. Если схема ЗУ исправна и не вызывают подозрения, а заряда не начинается, то необходимо проверить термовыключатель в аккумуляторном блоке, аккуратно разобрав его.
Зарядное устройство для аккумуляторов шуруповерта на КР142ЕН12А
Основой конструкции является регулируемый стабилизатор положительного напряжения. Он допускает работу с током нагрузки до 1,5А, которого вполне достаточно для заряда аккумуляторов.
Переменное напряжение величиной 13В, снимается с вторичной обмотки трансформатора, выпрямляется диодным мостом D3SBA40. На его выходе стоит фильтрующий конденсатор С1, который снижает пульсации выпрямленного напряжения. С выпрямителя постоянное напряжение поступает на интегральный стабилизатор, выходное напряжение, которого задается сопротивлением резистора R4 на уровне 14,1В (Зависит от типа АКБ шуруповерта). Датчиком тока зарядки является сопротивление R3, параллельно которому подсоединено подстроечное сопротивление R2, с помощью этого сопротивления задается уровень зарядного тока, который соответствует 0,1 от емкости аккумулятора. На первом этапе батарея заряжается стабильным током, затем, когда зарядный ток станет меньше величины тока ограничения, АКБ будет заряжаться более низким током до напряжения стабилизации DA1.
Датчиком зарядного тока для светодиода HL1 является VD2. В этом случае HL1 будет индицировать ток номиналом до 50 миллиампер. Если в качестве датчика тока использовать R3, то светодиод погаснет при токе 0,6А, что было бы слишком рано. Аккумулятор не успел бы зарядиться. Это устройство можно использовать и для шестивольтовых аккумуляторов.
Зарядное устройство для никелевых батарей шуруповерта на микроконтроллере
Радиолюбительская конструкция используется для разряда и заряда NiCd аккумуляторов емкостью 1,2 А*ч. По своей сути — это усовершенствованное типовое ЗУ шуруповерта, в которое внедрена схема контролирующая доразряд и последующий заряд батареи. После подключения батареи к ЗУ стартует процесс разряд батареи током 120 мА до напряжения 10 В, затем аккумулятор начинает заряжаться, током400 мА. Прекращается заряд по достижении напряжения на аккумуляторе шуроповерта 15.2 В или по таймеру через 3.5 ч. (запрограмировано в прошивке МК).
При разряде постоянно светится HL1. В процессе заряда горит светодиод HL2 и мигает с интервалом раз в 5 секунд HL1. После окончания заряда АКБ по достижению верхнего уровня напряжения начинает часто мигать HL1 (2 мигания с паузой 600 мс). Если заряд прекратился по таймеру, то HL1 мигает раз в 600 мс. Если в процессе заряда исчезло питающее напряжение, то таймер стопорится. А микроконтроллер PIC12F675 получает питание от аккумулятора, через диод, внутри транзистора VT2. Пршивка к МК по ссылке выше.
Схема, устройство, ремонт
Без сомнений, электроинструмент значительно облегчает наш труд, а также сокращает время рутинных операций. В ходу сейчас и всевозможные шуруповёрты с автономным питанием. Рассмотрим устройство, принципиальную схему и ремонт зарядного устройства для аккумуляторов от шуруповёрта фирмы «Интерскол9quot;.
Для начала взглянем на принципиальную схему. Она срисована с реальной печатной платы зарядного устройства.
Печатная плата зарядного устройства (CDQ-F06K1).
Силовая часть зарядного устройства состоит из силового трансформатора GS-1415. Мощность его около 25-26 Ватт. Считал по упрощённой формуле, о которой уже говорил здесь.
Пониженное переменное напряжение 18V со вторичной обмотки трансформатора поступает на диодный мост через плавкий предохранитель FU1. Диодный мост состоит из 4 диодов VD1-VD4 типа 1N5408. Каждый из диодов 1N5408 выдерживает прямой ток 3 ампера. Электролитический конденсатор C1 сглаживает пульсации напряжения после диодного моста.
Основа схемы управления — микросхема HCF4060BE . которая является 14-разрядным счётчиком с элементами для задающего генератора. Она управляет биполярным транзистором структуры p-n-p S9012. Транзистор нагружен на электромагнитное реле S3-12A. На микросхеме U1 реализован своеобразный таймер, который включает реле на заданное время заряда — около 60 минут.
При включении зарядника в сеть и подключении аккумулятора контакты реле JDQK1 разомкнуты.
Микросхема HCF4060BE запитывается от стабилитрона VD6 — 1N4742A (12V). Стабилитрон ограничивает напряжение с сетевого выпрямителя до уровня 12 вольт, так как на его выходе около 24 вольт.
Если взглянуть на схему, то не трудно заметить, что до нажатия кнопки «Пуск9quot; микросхема U1 HCF4060BE обесточена — отключена от источника питания. При нажатии кнопки «Пуск9quot; напряжение питания от выпрямителя поступает на стабилитрон 1N4742A через резистор R6.
Напряжение питания через открытый транзистор S9012 поступает на обмотку электромагнитного реле JDQK1. Контакты реле замыкаются, и на аккумулятор поступает напряжение питания. Начинается заряд аккумулятора. Диод VD8 (1N4007 ) шунтирует реле и защищает транзистор S9012 от скачка обратного напряжения, которое образуется при обесточивании обмотки реле.
Диод VD5 (1N5408) защищает аккумулятор от разряда, если вдруг будет отключено сетевое питание.
Что будет после того, когда контакты кнопки «Пуск9quot; разомкнутся? По схеме видно, что при замкнутых контактах электромагнитного реле плюсовое напряжение через диод VD7 (1N4007 ) поступает на стабилитрон VD6 через гасящий резистор R6. В результате микросхема U1 остаётся подключенной к источнику питания даже после того, как контакты кнопки будут разомкнуты.
Сменный аккумулятор.
Сменный аккумулятор GB1 представляет собой блок, в котором последовательно соединено 12 никель-кадмиевых (Ni-Cd) элементов, каждый по 1,2 вольта.
На принципиальной схеме элементы сменного аккумулятора обведены пунктирной линией.
Суммарное напряжение такого составного аккумулятора составляет 14,4 вольт.
Также в блок аккумуляторов встроен датчик температуры. На схеме он обозначен как SA1. По принципу действия он похож на термовыключатели серии KSD. Маркировка термовыключателя JJD-45 2A . Конструктивно он закреплён на одном из Ni-Cd элементов и плотно прилегает к нему.
Один из выводов термодатчика соединён с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Второй вывод подключен к отдельному, третьему разъёму.
Алгоритм работы схемы довольно прост.
При включении в сеть 220V зарядное устройство ни как не проявляет свою работу. Индикаторы (зелёный и красный светодиоды) не светятся. При подключении сменного аккумулятора загорается зелёный светодиод, который свидетельствует о том, что зарядник готов к работе.
При нажатии кнопки «Пуск9quot; электромагнитное реле замыкает свои контакты, и аккумулятор подключается к выходу сетевого выпрямителя, начинается процесс заряда аккумулятора. Загорается красный светодиод, а зелёный гаснет. По истечении 50 — 60 минут, реле размыкает цепь заряда аккумулятора. Загорается светодиод зелёного цвета, а красный гаснет. Зарядка завершена.
После зарядки напряжение на клеммах аккумулятора может достигать 16,8 вольт.
Такой алгоритм работы примитивен и со временем приводит к так называемому «эффекту памяти» у аккумулятора. То есть ёмкость аккумулятора снижается.
Если следовать правильному алгоритму заряда аккумулятора для начала каждый из его элементов нужно разрядить до 1 вольта. Т.е. блок из 12 аккумуляторов нужно разрядить до 12 вольт. В заряднике для шуруповёрта такой режим не реализован .
Вот зарядная характеристика одного Ni-Cd аккумуляторного элемента на 1,2V.
На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента (temperature ), напряжение на его выводах (voltage ) и относительное давление (relative pressure ).
Специализированные контроллеры заряда для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, как правило, работают по так называемому методу дельта -&16;V . На рисунке видно, что в конце зарядки элемента происходить уменьшение напряжения на небольшую величину — порядка 10mV (для Ni-Cd) и 4mV (для Ni-MH). По этому изменению напряжения контроллер и определяет, зарядился ли элемент.
Так же во время зарядки происходит контроль температуры элемента с помощью термодатчика. Тут же на графике видно, что температура зарядившегося элемента составляет около 45 0 С.
Вернёмся к схеме зарядного устройства от шуруповёрта. Теперь понятно, что термовыключатель JDD-45 отслеживает температуру аккумуляторного блока и разрывает цепь заряда, когда температура достигнет где-то 45 0 С. Иногда такое происходит раньше того, как сработает таймер на микросхеме HCF4060BE. Такое происходит, когда емкость аккумулятора снизилась из-за «эффекта памяти». При этом полная зарядка такого аккумулятора происходит чуть быстрее, чем за 60 минут.
Как видим из схемотехники, алгоритм заряда не самый оптимальный и со временем приводит к потере электроёмкости аккумулятора. Поэтому для зарядки аккумулятора можно воспользоваться универсальным зарядным устройством. например, таким, как Turnigy Accucell 6.
Возможные неполадки зарядного устройства.
Со временем из-за износа и влажности кнопка SK1 «Пуск9quot; начинает плохо срабатывать, а иногда и вообще отказывает. Понятно, что при неисправности кнопки SK1 мы не сможем подать питание на микросхему U1 и запустить таймер.
Также могут иметь место выход из строя стабилитрона VD6 (1N4742A) и микросхемы U1 (HCF4060BE).
Если же элементы печатной платы исправны и не вызывают подозрения, а включения режима заряда не происходит, то следует проверить термовыключатель SA1 (JDD-45 2A) в аккумуляторном блоке.
Схема достаточно примитивна и не вызывает проблем в диагностике неисправности и ремонте даже у начинающих радиолюбителей.
Часто родное зарядное устройство, входящее в комплект шуруповерта, работает медленно, долго заряжая аккумулятор. Тем, кто интенсивно использует шуруповерт, это очень мешает в работе. Несмотря на то, что в комплект входит обычно два аккумулятора (один установлен в рукоятку инструмента и в работе, а другой подключен к зарядному устройству и находится в процессе зарядки), часто владельцы не могут приспособиться к рабочему циклу аккумуляторов. Тогда имеет смысл изготовить зарядное устройство своими руками и зарядка станет удобнее.
Виды батарей
Аккумуляторы неодинаковы по типам и режимы заряда у них могут быть разными. Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи являются очень хорошим источником энергии, способны отдавать большую мощность. Однако, по экологическим причинам их производство прекращено и они будут встречаться все реже и реже. Сейчас всюду их вытеснили литий-ионные аккумуляторы.
Сернокислотные (Pb) свинцовые гелевые аккумуляторы имеют неплохие характеристики, но утяжеляют инструмент и поэтому не пользуются особой популярностью, несмотря на относительную дешевизну. Поскольку они гелевые (раствор серной кислоты загущается силикатом натрия), то никаких пробок в них нет, электролит из них не вытекает и ими можно пользоваться в любом положении. (Кстати, и никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов тоже относятся к классу гелевых.)
Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) являются сейчас наиболее перспективными и продвигаемыми в технике и на рынке. Их особенностью является полная герметичность ячейки. Они имеют весьма высокую удельную мощность, безопасны в обращении (благодаря встроенному контроллеру заряда!), выгодно утилизируются, являются наиболее экологически чистыми, имеют малый вес. В шуруповертах в настоящее время применяются очень часто.
Режимы заряда
Номинальное напряжение Ni-Cd ячейки 1.2 В. Никель-кадмиевый аккумулятор заряжается током от 0.1 до 1.0 номинальной емкости. Это означает, что аккумулятор емкостью 5 амперчасов можно заряжать током от 0.5 до 5 А.
Заряд сернокислотных аккумуляторов хорошо знаком всем людям, держащим в руках шуруповерт, ведь практически каждый их них еще и автолюбитель. Номинальное напряжение ячейки Pb-PbO2 составляет 2.0 В, а ток зарядки свинцового сернокислотного аккумулятора всегда 0.1 C (доля тока от номинальной емкости, см. выше).
Литий-ионная ячейка имеет номинальное напряжение 3.3 В. Ток заряда литий-ионного аккумулятора, 0.1 C. При комнатной температуре этот ток можно плавно повышать до 1.0 С – это быстрый заряд. Однако, это годится только для тех батарей, которые не были переразряжены. При заряде литий-ионных батарей следует точно соблюдать напряжение. Заряд производится до 4.2 В точно. Превышение резко снижает срок службы, понижение – уменьшает емкость. При зарядке следует следить за температурой. Теплый аккумулятор следует либо ограничить током до 0.1 С, либо отключить до остывания.
ВНИМАНИЕ! При перегреве литий-ионного аккумулятора при зарядке свыше 60 градусов Цельсия возможен его взрыв и возгорание! Не следует слишком полагаться на встроенную электронику безопасности (контроллер заряда).
При заряде литиевой батареи, контрольное напряжение (напряжение окончания заряда) образует приблизительный ряд (точные напряжения зависят от конкретной технологии и указаны в паспорте на батарею и на ее корпусе):
Напряжение заряда следует контролировать мультиметром или схемой с компаратором напряжения, настроенным точно на применяемую батарею. Но для “электронщиков начального уровня” реально можно предложить только простую и надежную схему, описанную в следующем разделе.
Зарядное устройство + (Видео)
Зарядное устройство, которое предлагается ниже, обеспечивает нужный зарядный ток для любого аккумулятора из всех перечисленных. Шуруповерты питаются от аккумуляторов с разными напряжениями 12 вольт или 18 вольт. Это неважно, главный параметр зарядного устройства для аккумуляторов – ток заряда. Напряжение зарядного устройства при отключенной нагрузке всегда выше номинального, оно падает до нормы при подключении батареи при заряде. В процессе заряда оно соответствует текущему состоянию аккумулятора и обычно чуть выше номинального в конце заряжания.
Зарядное устройство представляет собой генератор тока на мощном составном транзисторе VT2, который питается от выпрямительного мостика, подключенного к понижающему трансформатору с достаточным выходным напряжением (см. таблицу в предыдущем разделе).
Этот трансформатор должен также иметь достаточную мощность, чтобы обеспечить необходимый ток при длительной работе без перегрева обмоток. Иначе он может сгореть. Ток заряда выставляется регулировкой резистора R1 при подключенном аккумуляторе. Он остается постоянным в процессе заряда (тем постоянней, чем выше напряжение от трансформатора. Примечание: напряжение от трансформатора не должно превышать 27 В).
Резистор R3 (не менее 2 Вт 1 Ом) ограничивает максимальный ток, а светодиод VD6 горит, пока идет заряд. К концу заряда, свечение светодиода уменьшается и он гаснет. Тем не менее, не забывайте про точный контроль напряжения литий-ионных аккумуляторов и их температуру!
Все детали в описанной схеме монтируются на печатной плате из фольгированного текстолита. Вместо диодов, указанных в схеме, можно взять русские диоды КД202 или Д242, они довольно доступны в старом электронном ломе. Располагать детали надо так, чтобы на плате оказалось как можно меньше пересечений, в идеале ни одного. Не следует увлекаться высокой плотностью монтажа, ведь вы собираете не смартфон. Распаивать детали вам будет значительно легче, если между ними останется по 3-5 мм.
Транзистор должен быть установлен на теплоотводе достаточной пощади (20-50 см.кв). Все части зарядного устройства лучше всего смонтировать в удобный самодельный корпус. Это будет самым практичным решением, в работе вам ничто не будет мешать. Но здесь могут возникнуть большие сложности с клеммами и подключением к аккумулятору. Поэтому лучше сделать так: взять старое или неисправное зарядное устройство у знакомых, подходящее к вашей модели аккумулятора, и подвергнуть его переделке.
- Вскрыть корпус старого зарядного устройства.
- Удалить из него всю бывшую начинку.
- Подобрать следующие радиоэлементы:
Шуруповерт есть в каждом доме, где выполняются элементарный ремонт. Любому электроприбору требуется стационарное электричество или блок питания. Поскольку наиболее популярными являются аккумуляторные шуруповерты — требуется еще и зарядник.
Он идет в комплекте с дрелью, и как любой электроприбор может выйти из строя. Чтобы вы не столкнулись с проблемой неработающего оборудования, изучим общее описание зарядных устройств для шуруповерта.
Виды зарядников
Аналоговые со встроенным блоком питания
Их популярность обусловлена низкой стоимостью. Если дрель (шуруповерт) не предназначена для профессионального использования, продолжительность работы — не самый первый вопрос. Задача простого зарядника — получить постоянное напряжение с достаточной для зарядки аккумулятора токовой нагрузкой.
Важно! Для начала заряда, напряжение на выходе блока питания должно быть выше номинального значения аккумулятора.
Работает такая зарядка по принципу обычного стабилизатора. Для примера рассмотрим схему зарядника для аккумулятора на 9-11 вольт. Тип батарей не имеет значения.
Такой блок питания (он же зарядник) можно собрать своими руками. Спаять схему можно на универсальной монтажной плате. Для рассеивания тепла микросхемы стабилизатора, достаточно медного радиатора площадью 20 см².
Для информации: Стабилизаторы такого типа работают по компенсационному принципу — лишняя энергия отводится в виде тепла.
Входной трансформатор (Тр1) понижает переменное напряжение 220 вольт до значения 20 вольт. Мощность трансформатора рассчитывается по току и напряжению на выходе зарядного устройства. Далее переменный ток выпрямляется при помощи диодного моста VD1. Обычно производители (особенно китайские) используют сборку диодов Шоттки.
После выпрямления ток будет пульсирующим, это вредно для нормального функционирования схемы. Пульсации сглаживаются фильтрующим электролитическим конденсатором (С1).
Роль стабилизатора выполняет микросхема КР142ЕН, на радиолюбительском слэнге — «кренка». Для получения напряжения 12 вольт, индекс микросхемы должен быть 8Б. Управление собрано на транзисторе (VT2) и подстроечных резисторах.
Автоматика на подобных устройствах не предусмотрена, время зарядки аккумулятора определяет пользователь. Для контроля заряда собрана несложная схема на транзисторе (VT1) и диоде (VD2). При достижении напряжения заряда, индикатор (светодиод HL1) гаснет.
Более продвинутые системы имеют в своем составе коммутатор, отключающий напряжение по окончанию заряда в виде электронного ключа.
В комплекте с шуруповертами эконом класса (произведенными в Поднебесной), встречаются зарядники и попроще. Немудрено, что процент выхода из строя довольно высок. У владельца появляется перспектива остаться с относительно новым неработоспособным шуруповертом. По приложенной схеме вы сможете собрать зарядное устройство для шуруповерта своими руками, которое прослужит дольше фабричного. Меняя трансформатор и стабилизатор, вы сможете подобрать необходимое значение для вашего аккумулятора.
Аналоговые с внешним блоком питания
Сама по себе схема зарядного устройства примитивна, насколько это возможно. В комплект входит сетевой блок питания, и собственно зарядник, в корпусе фиксаторе модуля аккумуляторных батарей.
Блок питания рассматривать нет смысла, его схема стандартная – трансформатор, диодный мост, конденсаторный фильтр и выпрямитель. На выходе, как правило, 18 вольт, для классических 14 вольтовых аккумуляторных батарей.
Плата управления зарядом занимает площадь спичечного коробка:
Как правило, никакого теплоотвода на таких сборках нет, разве что нагрузочный резистор большой мощности. Поэтому подобные устройства часто выходят из строя. Возникает вопрос: как зарядить шуруповерт без зарядного устройства?
Решение простое для человека, умеющего держать в руках паяльник.
- Первое условие – наличие источника питания. Если «родной» блок исправен, достаточно собрать несложную схему управления. В случае выхода из строя всего комплекта – можно использовать блок питания для ноутбука. На выходе требуемые 18 вольт. Мощности такого источника хватит за глаза для любого комплекта аккумуляторов
- Второе условие – элементарные навыки сборки электросхем. Детали самые доступные, можно выпаять из старой бытовой техники, или купить на радиорынке буквально за копейки.
Принципиальная схема блока управления:
На входе стабилитрон на 18 вольт. Схема управления на транзисторе KT817, усиление обеспечивает мощный транзистор КТ818. Его необходимо снабдить радиатором. В зависимости от тока заряда, не нем может рассеиваться до 10 Вт, поэтому потребуется радиатор площадью 30-40 см².
Именно экономия «на спичках» делает китайские зарядники такими ненадежными. Подстроечник 1 КОм необходим для точной установки тока заряда. Резистор 4,7 Ом, стоящий на выходе цепи, также должен рассеивать достаточно тепла. Мощность не менее 5 Вт. Об окончании заряда оповестит светодиодный индикатор, он погаснет.
Собранную схему легко разместить в корпус штатной зарядки. Радиатор транзистора выносить не обязательно, главное обеспечить циркуляцию воздуха внутри корпуса.
Экономия заключается в том, что блок питания от ноутбука, по прежнему используется по назначению.
Важно! Общий недостаток аналоговых зарядных устройств – долгий процесс заряда.
Для бытового шуруповерта это не страшно. Оставил заряжаться на ночь перед началом работ – на сборку шкафа хватит. Среднее время заряда китайской аккумуляторной дрели – 3-5 часов.
Импульсные
Переходим к тяжелому вооружению. Профессиональные шуруповерты используются интенсивно, и простой в работе по причине разряженного аккумулятора недопустим. Ценовой вопрос опускаем, любая серьезная техника стоит дорого. Тем более что в комплекте обычно два аккумулятора. Пока один в работе – второй на подзарядке.
Импульсный блок питания в комплекте с интеллектуальной схемой управления зарядом, заполняет батарею на 100% буквально за 1 час. Можно собрать и аналоговый зарядник с такой же мощностью. Но его вес и размеры будут сопоставимы с шуруповертом.
Всех этих недостатков лишены импульсные зарядники. Компактный размер, высокие токи заряда, продуманная защита. Проблема одна: сложность схемы, и как следствие – высокая цена.
Тем не менее, можно собрать и такое устройство. Экономия минимум в 2 раза.
Предлагаем вариант для «продвинутых» никель кадмиевых аккумуляторов, снабженных третьим сигнальным контактом.
Схема собрана на популярном контроллере MAX713. Предложенная реализация рассчитана на входное напряжение 25 вольт постоянного тока. Собрать такой источник питания не сложно, поэтому его схему опускаем.
Зарядное устройство интеллектуально. После проверки уровня напряжения, запускается режим ускоренного разряда (для предотвращения эффекта памяти). Заряд происходит за 1-1,15 часа. Особенностью схемы является возможность выбора напряжения заряда и типа батарей. В описании на рисунке указано положение перемычек и значение резистора R19 для смены режимов.
Если фирменная зарядка профессионального шуруповерта выйдет из строя – вы сможете сэкономить на ремонте, собрав схему своими руками.
Блок питания для шуруповерта – схема и порядок сборки
Многим знакома ситуация: шуруповерт жив-здоров, а блок аккумуляторов приказал долго жить. Есть масса способов восстановления АКБ, но не всем нравится возиться с токсичными элементами.
Как использовать электроприбор
Ответ прост: подключить внешний блок питания. Если у вас типичный китайский прибор с аккумуляторами 14,4 вольта – можно использовать автомобильный аккумулятор (удобно для работы в гараже). А можно подобрать трансформатор с выходом 15-17 вольт, и собрать полноценный БП.
Набор деталей самый недорогой. Выпрямитель (диодный мост) и термостат для защиты от перегрева. Остальные элементы имеют сервисную задачу – индикация входного и выходного напряжения. Стабилизатор не требуется – электродвигатель вашего шуруповерта не такой требовательный, как аккумулятор.
Как видите, оживить аккумуляторную дрель не так уж и сложно. Главное не принимать поспешного решения: «выбросить и купить новый электроприбор»
Если у вас полностью вышли из строя аккумуляторы шуруповерта, то вы можете переделать его на сетевой как сделать такой блок питания смотрите в этом видео
Так выглядит схема переделки зарядного устройства.
Емкость их в среднем составляет 12 мАч. Для того чтобы устройство всегда оставалось в рабочем состоянии, необходимо зарядное устройство. Однако по напряжению они довольно сильно отличаются.
В наше время выпускаются модели на 12, 14 и 18 В. Также важно отметить, что производители применяют различные комплектующие элементы для зарядных устройств. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, следует взглянуть на стандартную схему зарядного.
Схема зарядки
Стандартная электрическая схема зарядного устройства шуруповерта включает в себя микросхему трехканального типа. В данном случае транзисторов для модели на 12 В потребуется четыре. По емкости они могут довольно сильно отличаться. Для того чтобы устройство могло справляться с высокой тактовой частотой, на микросхеме крепятся конденсаторы. Они для зарядок используются как импульсного, так и переходного типа. В данном случае важно учитывать особенности конкретных аккумуляторных батарей.
Непосредственно тиристоры используются в устройствах для стабилизации тока. В некоторых моделях установлены тетроды открытого типа. По проводимости тока они отличаются между собой. Если рассматривать модификации на 18 В, то там часто имеются дипольные фильтры. Указанные элементы позволяют с легкость справляться с перегрузками в сети.
Модификации на 12В
На 12 В шуруповерта (схема показана ниже) представляет собой набор транзисторов емкостью до 4.4 пФ. В данном случае проводимость в цепи обеспечивается на уровне 9 мк. Для того чтобы тактовая частота резко не повышалась, применяются конденсоры. Резисторы у моделей используются в основном полевые.
Если говорить про зарядки на тетродах, то там дополнительно имеется фазовый резистор. С электромагнитными колебаниями он справляется хорошо. Отрицательное сопротивление зарядками на 12 В выдерживается в 30 Ом. Используются они чаще всего для аккумуляторных батарей на 10 мАч. На сегодняшний день они активной применяются в моделях торговой марки «Макита».
Зарядные устройства на 14 В
Схема зарядного устройства для шуруповерта на 14 В транзисторов в себя включает пять штук. Непосредственно микросхема для преобразования тока подходит лишь четырехканального типа. Конденсаторы у моделей на 14 В используются импульсные. Если говорить про батареи с емкостью в 12 мАч, то там дополнительно устанавливаются тетроды. В данном случае диодов на микросхеме предусмотрено два. Если говорить про параметры зарядок, то проводимость тока в цепи, как правило, колеблется в районе 5 мк. В среднем емкость резистора в цепи не превышает 6.3 пФ.
Непосредственно нагрузки тока зарядки на 14 В способны выдерживать в 3.3 А. Триггеры в таких моделях устанавливаются довольно редко. Однако если рассматривать шуруповерты торговой марки «Бош», то там они используются часто. В свою очередь у моделей «Макита» они заменяются волновыми резисторами. С целью стабилизации напряжения они подходят хорошо. Однако частотность зарядки может изменяться сильно.
Схемы моделей на 18 В
На 18 В схема зарядного устройства для шуруповерта предполагает использование транзисторов только переходного типа. Конденсаторов на микросхеме имеется три. Непосредственно тетрод устанавливается с Для стабилизации предельной частоты в устройстве применяется сеточный триггер. Если говорить про параметры зарядки на 18 В, то следует упомянут о том, что проводимость тока колеблется в районе 5.4 мк.
Если рассматривать зарядки для шуруповертов компании «Бош», то данный показатель может быть выше. В некоторых случаях для улучшения проводимости сигнала применяются хроматические резисторы. В данном случае емкость конденсаторов не должна превышать 15 пФ. Если рассматривать зарядные устройства торговой марки «Интерскол», то в них трансиверы используются с повышенной проводимостью. В данном случае параметр максимальной токовой нагрузки может доходить до 6 А. В конце следует упомянуть об устройствах компании «Макита». Многие из аккумуляторных моделей оснащаются качественными дипольными транзисторами. С повышенным отрицательным сопротивлением они справляются хорошо. Однако проблемы в некоторых случаях возникают с магнитными колебаниями.
Зарядные устройства «Интрескол»
Стандартное зарядное устройство шуруповерта «Интерскол» (схема показана ниже) включает в себя двуканальную микросхему. Конденсаторы подбираются для нее все с емкостью в 3 пФ. В данном случае транзисторы у моделей на 14 В используются импульсного типа. Если рассматривать модификации на 18 В, то там можно встретить переменные аналоги. Проводимость у данных устройств способна доходить до 6 мк. В данном случае батареи используются в среднем на 12 мАч.
Схема для модели «Макита»
Схема зарядного устройства имеет микросхему трехканального типа. Всего транзисторов в цепи предусмотрено три. Если говорить про шуруповерты на 18 В, то в данном случае конденсаторы устанавливаются с емкостью 4.5 пФ. Проводимость обеспечивается в районе 6 мк.
Все это позволяет снять нагрузку с транзисторов. Непосредственно тетроды применяются открытого типа. Если говорить про модификации на 14 В, то зарядки выпускаются со специальными триггерами. Данные элементы позволяют отлично справляться с повышенной частотностью устройства. При этом скачки в сети им не страшны.
Устройства для зарядки шуруповертов «Бош»
Стандартная шуруповерта «Бош» включает в себя микросхему трехканального типа. В данном случае транзисторы имеются импульсного типа. Однако если говорить про шуруповерты на 12 В, то там установлены переходные аналоги. В среднем пропускная способность у них имеется на уровне 4 мк. Конденсаторы в устройствах применяются с хорошей проводимостью. Диодов у зарядок представленного бренда имеется два.
Триггеры в устройствах используются только на 12 В. Если говорить про систему защиты, то трансиверы применяются лишь открытого типа. В среднем токовую нагрузку они способны переносить в 6 А. В данном случае отрицательное сопротивление в цепи не превышает 33 Ом. Если отдельно говорить про модификации на 14 В, то выпускаются они под батареи на 15 мАч. Триггеры не используются. При этом конденсаторов в схеме имеется три.
Схема для модели «Скил»
Схема зарядного устройства включает в себя трехканальную микросхему. В данном случае модели на рынке представлены на 12 и 14 В. Если рассматривать первый вариант, то транзисторы в цепи используются импульсного типа. Приводимость тока у них равняется не более 5 мк. В данном случае триггеры во всех конфигурациях используются. В свою очередь тиристоры применяются только для зарядок на 14 В.
Конденсаторы у моделей на 12 В устанавливаются с варикапом. В данном случае больших перегрузок они не способны выдержать. При этом транзисторы перегреваются довольно быстро. Непосредственно диодов в зарядке на 12 В имеется три.
Применение регулятора LM7805
Схема зарядного устройства для шуруповерта с регулятором LM7805 включает в себя только двухканальные микросхемы. Конденсаторы используются на ней с емкостью от 3 до 10 пФ. Встретить регуляторы данного типа чаще всего можно у моделей торговой марки «Бош». Непосредственно для зарядок на 12 В они не подходят. В данном случае параметр отрицательного сопротивления в цепи доходит до 30 Ом.
Если говорить про транзисторы, то они у моделей применяются импульсного типа. Триггеры для регуляторов использоваться могут. Диодов в цепи предусмотрено три. Если говорить про модификации на 14 В, то тетроды для них подходят лишь волнового типа.
Использование транзисторов BC847
Схема зарядного устройства для шуруповерта на транзисторах BC847 является довольно простой. Используются указанные элементы чаще всего компанией «Макита». Подходят они для аккумуляторов на 12 мАч. В данном случае микросхемы используются трехканального типа. Конденсаторы применяются с двоенными диодами.
Непосредственно триггеры используются открытого типа, а проводимость тока у них находится на уровне 5.5 мк. Всего транзисторов для зарядки в 12 В потребуется три. Один из них устанавливается у конденсаторов. Остальные в данном случае находятся за опорными диодами. Если говорить про напряжение, то зарядки на 12 В перегрузки с данным транзисторами способны переносить в 5 А.
Устройство на транзисторах IRLML2230
Схемы зарядки с транзисторами данного типа встречаются довольно часто. Компания «Интрескол» использует их в модификациях на 14 и 18 В. В данном случае микросхемы применяются только трехканального типа. Непосредственно емкость указанных транзисторов равняется 2 пФ.
Перегрузки тока от сети они переносят хорошо. В данном случае показатель проводимости в зарядках не превышает 4 А. Если говорить про другие компоненты, то конденсаторы устанавливаются импульсного типа. В данном случае их потребуется три. Если говорить про модели на 14 В, то в них тиристоры для стабилизации напряжения имеются.
Цепь зарядного устройства для нескольких NiCd и NiMH аккумуляторовNiMH и NiCd аккумуляторы на химической основе в основном имеют одинаковые атрибуты с точки зрения характеристик и свойств зарядки и разрядки. Нормальное напряжение средней точки эквивалентно 1,2 В. Их разрядное напряжение составляет 0,9 В (75% от 1,2 В). Эти батареи обычно заряжаются постоянным током и позволяют батарее подняться до уровня заряда.
В этом руководстве мы демонстрируем проект схемы автоматического зарядного устройства NiCd и NiMH аккумуляторов.Безопасная быстрая зарядка зависит от цикла зарядки при умном наблюдении. Теперь это эффективно достигается в этом дизайне. Эта конфигурация зарядного устройства подходит для зарядки никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов. Интригующий и ценный дизайн различных схем зарядного устройства для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов, которые могут заряжать широкий спектр никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов.
Аппаратное обеспечение Компоненты [inaritcle_1] Принципиальная схема Работа контураС помощью диаграммы входного напряжения вы можете заряжать различные аккумуляторы напряжения.Например, если вам нужно зарядить аккумулятор 1,2 В, в этот момент базовое напряжение должно быть 6,5 В, а самое крайнее — 10 В. Вы также можете изменить ток выхода на требуемый стимул, изменив оценку резистора RX. На текущий график доходности есть дополнительная ссылка ниже.
Лучше заряжать нынешнюю батарею раз в десять меньше лимита батареи. Если вы удвоите зарядный ток, в этот момент аккумулятор будет заряжаться за равное время.Я рекомендую вам заряжать аккумулятор в течение 15 часов, если вы выберете ток зарядки в десять раз меньше, но если вы удвоите ток зарядки, в этот момент аккумулятор зарядится за 7 часов.
Приложения и способы использованияЭто зарядное устройство может использоваться для зарядки аккумуляторов многих электронных устройств. Например,
- Радио
- Mp3-плееры
- Мобильные телефоны и многое другое
Восстановление батареи Nicad — методы восстановления своими руками
В этой статье мы собираемся обсудить различные методы восстановления батареи nicad.В те времена, когда литий-ионные батареи не были очень популярны, никель-кадмиевые батареи использовались в электрических дрелях, радиоприемниках, персональных компьютерах, ноутбуках и во многих других вещах. Любое электрическое устройство, которое можно было сделать портативным, поставлялось с перезаряжаемыми никель-кадмиевыми батареями.
Почти все виды батарей перестают вырабатывать достаточное напряжение еще до того, как созреют. Никель-кадмиевые аккумуляторы могут испытывать эффект памяти, если их многократно разряжать и заряжать до одного и того же уровня заряда.
Очевидным признаком является то, что батарея сохраняет информацию о положении при разряде, когда начинается перезарядка, и в результате последующего применения претерпевает резкое падение напряжения на этом конце, когда батарея разряжена.
Некоторые электронные устройства предназначены для работы от никель-кадмиевых батарей. Они способны выдерживать это пониженное напряжение в достаточной мере, чтобы напряжение вернулось к нормальному уровню.
Доступ сейчас: простой способ вернуть к жизни любую батарею
Вещи, необходимые для восстановления батарей Nicad
Для ремонта никель-кадмиевых батарей нам потребуется несколько инструментов:
- Очки защитные для защиты глаз
- Цифровой мультиметр
- Дополнительный хороший аккумулятор или аккумуляторы.
- Провода или провода Croc
- 2 длинных гвоздя
- Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов хорошего качества
- Одноразовая камера
- Сварщик
- Перчатки
- Вода дистиллированная
- Гидроксид калия
- Гидроксид лития
- Тряпки из натуральных волокон
Есть много способов восстановить никадовые батареи, и они упомянуты ниже.
Проверка напряжения
Воспользуйтесь цифровым мультиметром, чтобы узнать напряжение разряженной батареи.Если напряжение упало на 4-6 вольт по сравнению с новым живым аккумулятором, его можно отремонтировать.
Используйте хороший аккумулятор, чтобы поразить мертвого
Используйте батарею с напряжением не более 18 вольт и надежно и правильно подключите ее к разряженной батарее. Это уберет кристаллизацию, которая произошла из-за избыточных разрядов. Оставьте отрицательный конец подключенным и коснитесь положительного конца обоих. Это приведет к искрообразованию. После пары нажатий проверьте напряжение. Он должен быть выше, чем раньше.
Разрядка и повторная зарядка
Подключите его к устройствам, которые могут помочь в разрядке, а затем используйте качественное зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов, чтобы снова полностью зарядить его. Это сбросит эффект памяти и увеличит емкость выше, чем раньше.
Разрядите аккумулятор и положите его в морозильную камеру
После полной зарядки и разрядки никель-кадмиевых аккумуляторов их необходимо заморозить перед следующей зарядкой. Упакуйте никель-кадмиевые батареи в герметичный пакет на молнии и положите их в морозильную камеру.
Пусть они будут внутри по крайней мере за 3-4 часа до того, как снова вытащить их. Когда вы вынули батарейки из морозильника, мы даем им время на разморозку.
Рекомендуется держать его не менее 12-13 часов при комнатной температуре или можно давать им в день, чтобы убедиться, что они полностью нагрелись до комнатной температуры.
Вставьте их в зарядное устройство и полностью зарядите. После этого мы смогли увидеть заметное повышение производительности и емкости батарей.И это должно сэкономить вам деньги, заменяя их более новыми.
Возрождение с помощью одноразового конденсатора камеры
Зарядите конденсатор до напряжения, в 3-4 раза превышающего напряжение элемента. Теперь подключите батарею к конденсатору, соблюдая полярность.
Таким образом, как только импульсный заряд проходит через аккумулятор, кристаллы серы повреждаются, и аккумулятор готов к повторной подзарядке. Привычное использование и ремонт сохранят работоспособность никель-кадмиевой батареи.
Проверьте аккумулятор
Попробуйте зарядить аккумулятор в течение 8–10 часов или всю ночь, чтобы убедиться, что он заряжен. Если вы обнаружите, что ваше зарядное устройство не работает, вы можете попробовать зарядить его непрерывным током от другого источника питания.
Чтобы не перезарядить его, поместите несколько маленьких лампочек последовательно так, чтобы сила тока была ниже 1 А. Как правило, вы можете использовать 1/2 ампер.
Если вы считаете, что аккумулятор достаточно хорошо зарядился, проверьте напряжение с помощью мультиметра.Когда вы его читаете, напряжение, скорее всего, намного меньше, чем указано на этикетке, оно должно быть
.Чтобы узнать, какой ток может разрядить ваша батарея, запустите дрель. Возьмитесь за патрон и используйте его, чтобы понять, насколько велика его мощность. Таким образом, вы можете измерить расстояние от «до» до «после» и увидеть, какой из них работает лучше.
Проверьте сварщика
Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что сварочный аппарат подает постоянный ток, и какая полярность пистолета или зажима положительная или отрицательная.Время от времени сварщики используют переменный ток, и иногда полярность обратная.
Поверните ручки, чтобы увидеть, какое напряжение выдает сварочный аппарат при отсутствии тока. Некоторые из них выдают около тридцати вольт на максимальном значении.
Разбейте батареи с помощью сварочного аппарата
Ударьте положительной частью сварочного аппарата к «плюсовой» части батареи одновременно с тем, как вы прикладываете отрицательную часть к «минусовой» клемме батареи. Вы увидите искры, и ничего не должно ни к чему привариваться.Если произошел взрыв, значит, вы сделали что-то не так.
Легче зажать одну ячейку, чем весь пакет за один раз. Иногда вы не можете оживить клетку. Вы можете вырезать или отпаять его от других и восстановить на исправный.
Подтвердите уровень воды в батарее
Иногда нет существенной проблемы, о которой говорилось выше. В большинстве случаев уровень воды может быть ниже или выше необходимого.Если уровни низкие, залейте дистиллированную воду для доливки ячеек. В идеальных рабочих условиях залитые никель-кадмиевые батареи необходимо поливать каждые 8-24 месяца.
Периоды полива зависят от температуры, скорости зарядки, количества и глубины сливов. Некоторые батареи необходимо поливать каждые 6-14 лет в зависимости от идентичных причин, перечисленных выше.
Залейте электролит до отметки
Не следует добавлять воду в период выравнивания зарядов, так как точные оценки уровня невозможны, когда аккумулятор выделяет газ. При доливе не допускайте попадания брызг воды. Влажный аккумулятор может повлиять на ошибки заземления и / или некорректное функционирование.
Держите пламегасительные вентиляционные отверстия закрытыми все время, за исключением времени, когда вы доливаете уровень электролита. При дрейфовой загрузке гомогенизация рано или поздно произойдет, и выравнивающая зарядка не требуется.
Если выбран вариант после доливки воды, то равномерная зарядка до 3 дней может быть полезной для сокращения времени гомогенизации концентрации электролита.
Очистка клемм от пыли и образования электролита
Пыль и грязь, которые могли накопиться во время различных применений, могут быть причиной меньшего напряжения. Следите за тем, чтобы контейнеры и крышки были сухими и не запыленными. Не используйте тряпки для перьев или сухие тряпки.
Это может вызвать статический разряд, который может стать причиной взрыва. Если кристаллы карбоната калия появляются на верхней части батареи, смойте их мягкой щеткой и протрите влажной тканью, а затем чистой сухой тканью. Не используйте металлическую щетку или растворители любого типа, такие как бензин, разбавитель, ацетон, керосин и т. Д.
Проблемы с подключением
Не реже одного раза в 12 месяцев проверяйте, чтобы соединения были на месте с соответствующим крутящим моментом. Это особенно важно, если аккумулятор используется в работе, где наблюдается сильная вибрация.Разъемы и винты клемм должны быть покрыты тонким слоем антикоррозийной смазки или вазелина.
Проверьте вентиляционные колпачки
Перед зарядкой убедитесь, что транспортная герметизирующая пленка, используемая для предотвращения утечек электролита на время транспортировки, была снята с вентиляционных крышек.
Крышки вентиляции элементов должны быть закрыты на время зарядки. Крышки вентиляционных отверстий должны быть безупречными, чтобы обеспечить выход газов, образующихся во время зарядки.
Промойте керамические заглушки, если они загрязнены, чистой водой и тщательно просушите перед тем, как снова установить на аккумулятор.Если вентиляция не происходит, она нагревается, вызывая проблемы с нагревом батареи и снижая эффективность.
Подтвердите уровень электролита в батарее
Электролит никель-кадмиевых батарей представляет собой смесь гидроксида калия с небольшим количеством гидроксида лития. Этот щелочной электролит работает как ионный проводник, и, соответственно, плотность существенно не меняется в зависимости от состояния заряда элемента.
Плотность до некоторой степени повысится при низком уровне электролита из-за потери воды.Электролит не следует рассчитывать сразу после добавления воды.
Емкости, используемые для наполнения, ареометры и т. Д., Используемые со свинцовыми батареями, ни в коем случае нельзя использовать с щелочными батареями, чтобы избежать кислотного загрязнения.
Восстановление батареи Nicad Часто задаваемые вопросы:
Что следует использовать для уменьшения эффекта пролитого электролита из никель-кадмиевой батареи?
Раствора борной кислоты и воды должно быть достаточно, чтобы нейтрализовать эффект разлива.
Что происходит при разрядке любой никель-кадмиевой батареи?
Никель-кадмиевый аккумулятор преобразует химическую энергию в электрическую во время разряда и преобразует электрическую энергию обратно в химическую энергию после перезарядки.
Каков срок службы никель-кадмиевых батарей?
Обычный срок службы никель-кадмиевых аккумуляторов составляет от 14 до 20 лет в безупречной среде резервного питания. В редких случаях срок службы некоторых батарей превышает стандартный срок службы более чем на 35%.
Какой вид электролита используется в никель-кадмиевых батареях?
Никель-кадмиевые батареи в заряженном состоянии имеют положительные пластины с оксигидроксидом никеля в качестве динамического вещества, отрицательные пластины с полупрозрачно отделенным металлическим кадмием в качестве энергетического вещества и электролитом гидроксида калия в воде.
В чем разница между щелочными батареями и никель-кадмиевыми батареями?
Одно из основных различий заключается в напряжении элементов.Обычная щелочная или свинцово-кислотная батарея имеет напряжение элемента примерно 2 В, которое затем постепенно падает по мере разряда. Никель-кадмиевые батареи исключительны тем, что они будут поддерживать стабильное напряжение 1,2 В на элемент в ожидании того, что он будет более или менее полностью разряжен.
Есть ли вероятность взрыва никель-кадмиевых аккумуляторов?
Никель-кадмиевые батареи при перезарядке выделяют водород или кислород, что создает риск взрыва или взрыва.
Можно ли выбросить старые никель-кадмиевые батареи в мусор?
Никель-кадмиевые батареисодержат кадмий, очень ядовитый «тяжелый» металл.Никогда не сжигайте никель-кадмиевые кадры, ни в коем случае не выбрасывайте их в мусор и не взламывайте. Всегда старайтесь утилизировать никель-кадмиевые батареи в официальных пунктах утилизации никель-кадмиевых аккумуляторов.
При условии, что никель-кадмиевые батареи защищены пломбированием и ни в коем случае не замкнуты накоротко или постоянно перезаряжены, никель-кадмиевые батареи безвредны в использовании и не выделяют вредных веществ.
Если за никель-кадмиевым аккумулятором ухаживать очень хорошо, он должен прослужить до отметки 1000 циклов. Быстрая зарядка Ni-Cad может в некоторой степени сократить срок их службы.
Заключение
В этой статье мы обсудили восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов. Этот процесс включает использование определенного типа оборудования, которое может привести к пожару или смерти из-за интоксикации, поэтому его следует выполнять с особой осторожностью. Во время работ по техническому обслуживанию следует использовать соответствующие средства индивидуальной защиты.
Эту работу следует выполнять осторожно, так как небольшая ошибка может привести к повреждению оборудования, аккумуляторов и здоровью человека.
Тем не менее, любой может сделать это, если правильно изучит процесс восстановления аккумуляторов. Программа восстановления батарей EZ — отличный выбор, потому что она разработана, чтобы позволить людям изучить процесс с меньшими усилиями.
Схема зарядного устройства NiMH 9 В
Повсеместно используются никель-металлгидридные аккумуляторы. Эти батареи безопасны, универсальны и легко заряжаются. В этой статье мы рассмотрим схему зарядного устройства для NiMH аккумуляторов своими руками — его работу и расчеты, чтобы выбрать правильные компоненты.Это простая электронная схема, и ее довольно легко построить. Эта схема, в которой используются операционный усилитель, трансформатор, микросхема регулятора напряжения LM338, транзисторы, некоторые резисторы и конденсаторы.
NiMH аккумуляторы:
Каждая никель-металлгидридная батарея построена с использованием отдельных никель-металлгидридных элементов, которые подключаются последовательно или параллельно для обеспечения более высокого напряжения или более высокого тока на выходе. Один никель-металлгидридный элемент имеет номинальное напряжение около 1,2 В. Когда NiMH-элемент полностью заряжен, на его выводах будет напряжение 1,6 В.Обычно никель-металлгидридная батарея на 9 В имеет 8 последовательно соединенных друг с другом ячеек. Это даст выходное напряжение 1,2 x 8 = 9,6 В. Чтобы эффективно заряжать NiMH аккумулятор, напряжение зарядки должно быть эквивалентно его полностью заряженному напряжению, которое составляет 1,6 В x 8 = 12,8 В.
Наряду с зарядным напряжением необходимо учитывать также зарядный ток аккумулятора. Безопасно заряжать NiMH аккумулятор половиной его текущей емкости 0,5C. Батарея, которую мы собираемся использовать в этой схеме, имеет текущую емкость 9 В / 300 мАч.Следовательно, нам нужно зарядить аккумулятор 12,6 В и 150 мА , что равно 0,5С.
Также читайте: Как выбрать аккумуляторы для ваших проектов
Цепь зарядного устройства NiMH 9 В:
Эта схема зарядного устройства для никель-металлгидридных аккумуляторов питается от сетевой розетки с напряжением 220 В переменного тока. А понижающий трансформатор используется для доведения уровня напряжения до 18 В. Четыре диода расположены в виде мостового выпрямителя для преобразования сигнала переменного тока в сигнал постоянного тока.В качестве альтернативы вы можете использовать мостовой выпрямитель на кристалле. Выходное напряжение постоянного тока подается на конденсатор C1, который сглаживает сигнал постоянного тока. Сглаженный сигнал постоянного тока поступает на микросхему LM338.
LM338 — это микросхема регулятора напряжения, в которой выходное напряжение может быть запрограммировано с помощью резистора R2, R4 и R5 в приведенной выше схеме. Формула, определяющая выходное напряжение:
Vout = 1,25 (1 + R2 / (R4 + R5)) + IAdjR2
По этой формуле устанавливается выходное напряжение 12.8 В, которое является зарядным напряжением для 9-вольтовых никель-металлгидридных аккумуляторов. LM338 способен выдавать на нагрузку до 5А. Очень важно использовать радиатор с регулятором напряжения LM338.
Затем выходное напряжение подается на аккумулятор через токоограничивающий резистор на 80 Ом. Этот резистор ограничивает выходной ток до 150 мА для безопасной зарядки аккумулятора. Выберите здесь резистор высокой мощности, например 10 Вт, поскольку он должен выдерживать большой ток.
Блок индикатора заряда:
Операционный усилитель использовался в качестве индикатора зарядки, чтобы показать пользователю, что аккумулятор полностью заряжен.Здесь Opamp построен для работы в качестве компаратора. Делитель напряжения был настроен с использованием R4, R5 и R6 для подачи опорного напряжения на операционный усилитель LM301. Суммарное сопротивление резисторов R5 и R6 высокое по сравнению с R4, поэтому опорное напряжение, установленное на положительный вход операционного усилителя, составляет около 12,7 В, что почти эквивалентно напряжению полностью заряженной батареи.
Допустим, в цепь подключен незаряженный аккумулятор. Когда батарея недозаряжена, опорное напряжение на отрицательной клемме операционного усилителя будет меньше 12.7v. Тогда как опорное напряжение от сети делителя напряжения к его положительному выводу будет равно 12,7В. Это переводит выход операционного усилителя в высокое состояние. Это удерживает транзистор PNP в выключенном состоянии, и ток течет к батарее и заряжает ее.
Когда батарея начинает заряжаться, напряжение на батарее начинает расти. Когда аккумулятор полностью заряжен, напряжение на инвертирующей клемме операционного усилителя будет больше, чем на неинвертирующей клемме. Таким образом, операционный усилитель переключает свой выход в состояние низкого уровня. Это включает транзистор PNP.
Теперь входящий ток от LM338 будет поступать на выход операционного усилителя, поскольку напряжение батареи почти эквивалентно выходному сигналу LM338, а выходной контакт операционного усилителя обеспечивает путь для прохождения тока. Поскольку транзистор PNP включен, он загорится светодиодом, это будет служить индикатором для пользователя, чтобы отключить батарею от цепи, поскольку батарея завершила свой цикл зарядки. Теперь пользователю необходимо отключить аккумулятор от цепи зарядного устройства.
Узнайте больше о электронных схемах в нашей библиотеке схем.Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии относительно этой схемы, сообщите нам об этом в разделе комментариев ниже.
Связанное содержание
Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовый ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340
Аксессуары для беспроводных инструментов DIY и инструменты Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовый ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные аккумуляторы 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340 галогенных событий.ком- Home
- DIY & Tools
- Электроинструменты, садовые и ручные инструменты
- Принадлежности для электроинструментов
- Аксессуары для аккумуляторных инструментов
- Зарядные устройства
- Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4 слота ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные аккумуляторы 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340
Встроенная микросхема интеллектуальной защиты, RCR13, V 0, 0700, вход: 5 В, 1-A, AA, 1 x USB-кабель , Ni-MH / Ni-Cd, Ni-MH / Ni-Cd аккумуляторные батареи: A.17500, 4A x 4, размер продукта: 150 x 95 x 30 мм, материал; оболочка, матовая АБС, точка контакта, марганцевая сталь, AAAA, 50, Спецификация :, 48V 0, 10440, 1 руководство пользователя, интерфейс Micro-USB, только зарядное устройство, универсальное зарядное устройство, В комплект входит: 1 зарядное устройство для аккумулятора, 1770, перенапряжение , 5-1A x 4, подходит для: литий-ионных батарей / ICR / IMR / INR: 50. Перегрев от перегрузки по току, эффективно предотвращает перезарядку. Литиевая батарея Вход: 5 В 1-А, защита от короткого замыкания, 18350, 18490, Выход: 1, 1700, батарея обратная батарея после соответствующей мигающей подсказки, C, 1340, 14500, встроенный ЖК-дисплей высокой четкости может отображать батарею Процесс зарядки, интеллектуальный чип может автоматически определять соответствующий режим зарядки для литий-ионных / никель-металлгидридных / никель-кадмиевых аккумуляторов, встроенная обратная защита аккумулятора.1850, интеллектуальный чип может автоматически определять соответствующий режим зарядки для литий-ионных / никель-металлгидридных / никель-кадмиевых аккумуляторов, а также характеристики изоляции и рассеивания тепла при сжатии и истирании. ЖК-дисплей Diadia с 4 гнездами: Электроника, Батарея в комплект не входит, AAA, Универсальное зарядное устройство 1850 50 Зарядное устройство для ЖК-монитора с четырьмя гнездами, Выход: 4.
перейти к содержанию
Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовый ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные аккумуляторы 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340
KATSU 150PCs Пружинные шплинты с разъемными шпильками R-образные зажимы, алмазный черный противоскользящий сарай Ван Гараж Мастерская резинового пола матирующий валик 1.2 м шириной x 3 мм толщиной метра 2 м, сплошные латунные заклепки с круглой головкой и пуговицами DIN 660 20, M3 x 6 мм, Райт носит брюки-карго с кобурой для мужчин Work Deluxe Серый и черный Множественные карманы и карманы для наколенников, лицевая панель Rhinocables® Ethernet с одним и двумя разъемами Сеть RJ45 Лицевая панель Различные категории CAT5e CAT6 CAT6A Gigabit 1 2 4 порта 2 порта, CAT6A, Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовый ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные батареи 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340 .pnxq88 Устройство для ремонта кассеты, 10 шт., 86 Тип, Регулируемая длина, Распределительная коробка, переключатель и гнездовой рычаг, 10 винтов, Прочный, прочный, 1 гаечный ключ, Инструменты для электрика, Стальная настенная пластина, полировальный и режущий состав, 4 унции Набор белых бриллиантов включает: Набор красных румян черного наждака Универсальный синий и общий зеленый Drixet 6 шт. Полировальный коричневый Триполи. Мини-трафарет Bad Ass Santas Sled BAMh20, Ruisita 12 шт. Ручка для чашки шкафа, 81 x 35 мм, ручки для вытягивания в стиле ретро для кухни Винтаж, античный кухонный шкаф, ручка для мебели, черная.MK Electric K14332BSS Edge 2 Module Plus Модульная передняя панель из матовой нержавеющей стали Поставляется с сеткой, Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовый ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные батареи 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340 . TOPQSC Резьба Станок DIY Kit, Настольный 12В USB Лазерный гравер Резчик Регулируемый лазерный принтер Резьба и резка с защитными очками Автономный контроллер Область гравировки 400X500 мм.420 мм белая подоконная доска / крышка подоконника UPVC, длина 2,5 м, пластиковая крышка подоконника толщиной 9 мм. Переливающаяся стеклянная мозаика 20 мм x 20 мм 25 плиток Мозаика из огненного агата Поделки для украшения дома МЕКСИКА HE 174090 IDEAL Domestic MEXICO HE 15 15 и HE 18 18 и HE 24 24 и HE 30 30 и HE 36 36 S НАБОР ЛОВУШЕК, масштабируемое оповещение об открытии двери с отключенным режимом Светодиодный индикатор Сигнал датчика двери с дистанционным управлением Беспроводная сигнализация двери / окна LACORAMO с рабочим диапазоном 656 футов 52 звуковых сигнала 5 уровней громкости, Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовое ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Аккумуляторы Литий-ионные аккумуляторы 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340 .
Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовый ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные аккумуляторы 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340
Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовый ЖК-дисплей Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные аккумуляторы 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340
Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов с ЖК-дисплеем Литий-ионные аккумуляторы 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340 Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-Slots, Diadia 4-Slots LCD Display: Electronics, Universal Зарядное устройство, 100% безопасная онлайн-оплата, Экономичные цены, Ежедневный магазин с низкими ценами, 100 дней бесплатного возврата, Мы предлагаем бесплатную доставку для всех наших клиентов.Интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные аккумуляторы 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340 Универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni-Cd A AA AAA Diadia 4-слотовый ЖК-дисплей Универсальное универсальное зарядное устройство RCR123 14500 Ni-MH / Ni Cd A AA AAA Diadia ЖК-дисплей с 4 разъемами Универсальное интеллектуальное зарядное устройство для аккумуляторов Литий-ионные батареи 26650 18650 18490 18350 17670 17500 16340.
Аккумуляторные батареи и зарядные устройства для никель-кадмиевых, никель-металлогидридных и литий-ионных аккумуляторов.
Информация и предложения продуктов для аккумуляторов и зарядных устройств для аккумуляторов
Сегодня многие бытовые электронные устройства питаются от аккумуляторных блоков, а не от отдельных элементов.Что это значит? Проще говоря, аккумуляторная батарея представляет собой единый блок, состоящий из нескольких (2 или 4) отдельных ячеек. Примером этого является аккумуляторный блок на 9,6 В, состоящий из 8 отдельных аккумуляторов на 1,2 В. Батарейные блоки могут содержать батареи размера Sub C, в основном используемые в дрелях, или они могут иметь размеры, такие как 2 / 3A, 2 / 3AA, AA или AAA, и, конечно же, многие другие.
При замене батарейных блоков часто это может стоить столько же или дороже, чем покупная цена устройства, которое они питают.
Это побуждает многих потребителей строить (или перестраивать) свои собственные аккумуляторные блоки дома. Конечно, есть много замечательных сделок с аккумуляторными батареями в Интернете, где нет обычных накладных расходов, включенных в стоимость доставки их к вашей двери. Тем не менее, для удобного мастера, который предпочитает сэкономить еще больше денег, это может легко сделать любой, у кого есть возможность управлять простым точечным сварочным аппаратом в своей домашней мастерской. Если вам требуется специальная работа по сборке аккумуляторной батареи, вы можете найти компании по производству аккумуляторов, которые сделают эту работу за вас в Интернете.
Аккумуляторные блоки, содержащие перезаряжаемых батарей , потребуют аккумуляторного блока , зарядное устройство , чтобы заполнить их после разряда.
Давайте немного коснемся аспекта напряжения аккумуляторной батареи.
Ниже вы увидите список различных напряжений и количество ячеек, которые вам потребуются для их восстановления.
2,4 В: потребуется 2 элемента по 1,2 В каждая
3,6 В: потребуется 3 элемента по 1,2 В каждая или 1 литий-ионный (Li-Ion) элемент
4.8 В: потребуется 4 элемента по 1,2 В каждая
6 В: потребуется 5 элементов по 1,2 В каждая
7,2 В: потребуется 6 элементов по 1,2 В каждая
8,4 В: потребуется 7 элементов по 1,2 В каждая
И так далее… ..
Возможно, у вас есть аккумуляторная батарея на 3,7 В, 7,4 В, 11,1 В или 14,4 В, в которой будет литий-ионных элементов (LI-Ion). Литий-ионные элементы отличаются от химических элементов NiCd (никель-кадмий) или NiMh (никель-металлогидридные) .
Если вы исследуете аккумуляторные блоки в Интернете (либо покупаете их в готовом виде, либо элементы, которые вам нужно будет купить, чтобы восстановить их самостоятельно), всегда ищите надежного поставщика аккумуляторов, который будет рад предоставить вам точную техническую информацию. , ДО покупки.
Необходимо знать размеры батарей, которые вы хотите включить в батарейный блок. Найдите поставщика, который будет рад сотрудничать с вами до мельчайших деталей, чтобы убедиться, что вы получите именно то, что вам нужно.
Вверху этой страницы вы найдете наш перечень аккумуляторных блоков и зарядных устройств. Просто нажмите на любую ссылку, которая вас интересует, чтобы просмотреть полную информацию о продукте и при желании добавить в корзину.
Если у вас есть какие-либо вопросы о аккумуляторных батареях, мы рекомендуем вам связаться с нами и задать свой вопрос. В рамках нашего стремления к безупречному обслуживанию клиентов мы приветствуем возможность помочь вам ДО покупки, чтобы гарантировать, что вы получите именно то, что вам нужно.
Мы принимаем заказов на закупку от: Частный и государственный сектор, некоммерческие организации и учреждения, муниципальные, государственные и федеральные правительственные агентства и департаменты, школы и университеты, лаборатории, гостиничный бизнес и все крупные пользователи Аккумуляторы и зарядные устройства.
Посетите наши многочисленные впечатляющие ЕЖЕДНЕВНЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ , которые, как следует из названия, ЕЖЕДНЕВНО меняются!
Если перед покупкой у вас возникнут какие-либо вопросы о батареях и зарядных устройствах, мы рекомендуем вам связаться с нами, чтобы получить точную техническую информацию, которая вам нужна. Мы всегда рады Вам помочь!
Бесплатный звонок: 1-800-660-7705
Эл. Почта : [email protected]
Оптовые запросы: wholesale @ onlybatteries.com
Gameinstance.com — Умное зарядное устройство NiMH
Что хорошего в NiMH-разряднике, если у вас нет надежного быстрого зарядного устройства. Большинство зарядных устройств, представленных на рынке, созданы с учетом экономии и плохого обращения с аккумуляторами всеми возможными способами. Почти все они генерируют небольшие зарядные токи, а иногда только таймер предотвращает перезарядку аккумулятора. Излишне говорить, что это происходит за счет длительного времени зарядки до 10 или даже 15 часов.Многие зарядные устройства обрабатывают несколько ячеек последовательно, что обеспечивает несбалансированную зарядку. Использование несбалансированных ячеек в батарее сократит срок службы более слабых, поскольку они часто сильно разряжаются или даже меняются местами. Хотя несбалансированный ряд ячеек выравнивается при зарядке малым током в течение более длительных периодов времени, некоторые из ячеек начинают нагреваться — еще один фактор, сокращающий срок службы аккумуляторов.
В этой статье предлагается DIY Arduino Smart NiMH Recharger, способный определять состояние каждой отдельной ячейки и обрабатывать ее соответствующим образом.
Обзор
Если вы понятия не имеете, с чем столкнетесь, никель-металлгидридные аккумуляторы необходимо заряжать постоянным током. Они поглощают этот ток при комнатной температуре и хранят его в химической ячейке практически без теплового эффекта. После полной зарядки энергия, передаваемая зарядным устройством, превращается в тепло. Следовательно, температура внутри ячейки начинает быстро расти. Еще один — очень незаметный — признак заряженного аккумулятора — небольшое падение напряжения. Однако индикаторы не могут быть обнаружены при малых токах зарядки, около C / 10.Они становятся видимыми только при подаче более высоких токов, начиная с C / 4 — от 600 мА для аккумулятора на 2400 мАч.
Интеллектуальная схема быстрого зарядного устройства должна обеспечивать постоянный ток, достаточно высокий, чтобы зарядить элемент за пару часов и остановить его в нужный момент, чтобы предотвратить перезарядку. С этой целью он контролирует внешние параметры, такие как напряжение, температура, ток и продолжительность зарядки.
Схема
будет использовать несинхронный понижающий преобразователь, испытанный несколько месяцев назад и улучшенный после того, как оценка эффективности показала большие коммутационные потери.Он будет управляться микроконтроллером Atmega328 с использованием ШИМ-сигнала с разрешением 11 бит на частоте 8 кГц с рабочим циклом, который будет постоянно регулироваться для обеспечения постоянного тока перезарядки.
Для предотвращения эффекта памяти частично разряженных аккумуляторов в устройстве предусмотрена разрядная цепь. R1 будет действовать как шунтирующий резистор для измерения как зарядного, так и разрядного токов. Учитывая его номинальную мощность 1,8 Ом и 2 Вт, можно безопасно ограничить зарядный ток на уровне 1 ампер.
Для контроля температуры батареи зарядное устройство также будет использовать термистор NTC в конфигурации делителя напряжения.Это обеспечит важную обратную связь от аккумулятора, которая поможет определить, можно ли заряжать аккумулятор. Он также укажет, когда следует завершить процесс зарядки.
Смелая попытка
Я знаю, так что скрестим пальцы. После того, как несколько из моих аккумуляторных блоков были приготовлены из с помощью фирменного зарядного устройства, мне пришлось искать альтернативы. Я начал покупать более дешевые NiMH элементы, но, как оказалось, 1, а иногда и 2 из 4 в пачке были плохими, так как с высоким внутренним сопротивлением плохо.Я нашел несколько хороших умных зарядных устройств, но в процессе исследования понял, что могу сделать это сам.
Обновление: выписка Часть 2 — Сборка.
Простая схема солнечного никель-кадмиевого зарядного устройства
Эта полезная схема солнечного никель-кадмиевого заряда предотвращает перезарядку батарей по сравнению с обычными схемами зарядного устройства, которые обычно строятся с использованием только одного диода Шоттки и солнечной панели.
Компактные солнечные элементы можно купить по гораздо более низким ценам, или вы можете разобрать старую садовую лампу на солнечной энергии и достать ее.Добавьте несколько электронных компонентов, и вы сможете собрать самодельное зарядное устройство, способное заряжать набор никель-кадмиевых аккумуляторов.
Эксплуатация
Простота схемы никель-кадмиевого солнечного зарядного устройства определяется количеством используемых компонентов. Имея всего два транзистора и несколько пассивных компонентов, все готово.
Напряжение на батареях постоянно контролируется, и когда оно превышает определенный уровень, силовой резистор принудительно подключается параллельно солнечной панели.
В результате выходное напряжение панели падает и дальнейшая зарядка аккумуляторов прекращается. Проще говоря, это означает, что батареи полностью заряжены.
Как работает схема
Схема вокруг T2 контролирует напряжение, в то время как стабилитрон D2 сдвигает напряжение эмиттера T2 примерно на 1,4 В.
Базовое напряжение на T2 обеспечивается делителем потенциала R3, P1 и R6. Когда это напряжение поднимается более чем на 2 В (1,4 В плюс падение база-эмиттер T2), транзистор становится проводящим.
В это время база T1 опускается через резистор R5, который также заставляет T1 проводить.
Силовой резистор R7 предотвращает ток от солнечной панели, что позволяет ее напряжению падать, останавливая зарядку аккумуляторов. Мы рекомендуем использовать резистор 10 Ом, 1 Вт, так как этого более чем достаточно.
Основываясь на T2 и D2, компонентах делителя потенциала, вам нужно поэкспериментировать с предустановкой P1, чтобы получить точное конечное напряжение для никель-кадмиевых батарей.
Типичное значение для полностью заряженной батареи составляет около 1.44 В. В этой схеме, где две батареи соединены последовательно, необходимо сделать некоторые настройки, чтобы T2 начал проводить, когда напряжение на K2 достигнет 2,88 В.
Мы слышим от вас. Если вам нужно заряжать более двух батарей одновременно, вы должны изменить делитель потенциала.
Это просто, вам просто нужно увеличить значение R3, что сразу же позволяет схеме зарядного устройства работать с тремя или четырьмя батареями. Однако не забудьте соединить их последовательно.
Как собрать
Построить эту схему довольно просто, и ее можно выполнить даже на макетной плате. При подключении выводов от солнечных панелей и батарей к плате становится проще, если вы используете винтовые клеммы для входных и выходных разъемов.
Количество заряжаемых элементов определяет минимальное напряжение солнечного модуля. Обычно падение напряжения на диоде Шоттки D1 составляет от 0,3 до 0,4 В.
Следовательно, номинальное напряжение модуля должно быть больше, чем напряжение заряда, определяемое P1, примерно на 0.От 3 до 0,4 В.
Стандартный солнечный модуль, иногда называемый массивом, который может заряжать пару элементов, состоит из 8 последовательно соединенных солнечных элементов.
При достаточном солнечном свете этот тип модуля выдает около 140 мА при 8-кратном превышении 0,45 В, что составляет 3,6 В. Очевидно, что вы можете выбрать более крупные модули с более высоким номинальным током, чтобы сократить время зарядки, но это дорого.
Полностью разряженный аккумулятор емкостью 1400 мАч потребует от 12 до 14 часов непрерывного солнечного света для полной зарядки с использованием 140 мА.
Мы настоятельно рекомендуем соблюдать следующее при построении цепи. Обычная структура стабилитрона на 1,4 В состоит из двух обычных диодов, соединенных последовательно.
Этот фиктивный стабилитрон должен быть подключен в прямом смещении, а не в обратном, как настоящий стабилитрон. Мы имеем в виду, что катод (соединение с кольцом) должен быть прикреплен к земле.
Как установить
При регулировании конечного напряжения зарядки для этой цепи солнечного никель-кадмиевого зарядного устройства было бы лучше, если бы вы могли на мгновение заменить батареи регулируемым источником питания постоянного тока.По сути, выход настроен на 2,88 В.
Затем подключите вольтметр к силовому резистору R7. Установите солнечную панель там, где солнце светит наиболее ярко, и установите максимальное сопротивление.